E2F1/lncRNA-RP11-262A16.1/NR2F2环路在人胚胎干细胞来源的间充质干细胞发挥治疗性血管新生中的作用及机制研究

At present, therapeutic angiogenesis based on mesenchymal stem cells (MSCs) transplantation is an important strategy to promote flow recovery and functional reconstruction of critical limb ischemia, but peripheral vascular disease associated diabetes, hypertension, atherosclerosis and aging seriously affect the therapeutic effects of bone marrow MSCs (hBM-MSCs). Based on previous studies, we found that, compared with hBM-MSCs, human embryonic stem cell derived MSCs (hES-MSCs) had a higher therapeutic angiogenesis potential without donor/batch differences and tumor risk. Additionally, through next generation sequencing, functional screening and bioinformatic prediction, we found that long noncoding RNA RP11-262A16.1 may recruit SWI/SNF to regulate NR2F2 transcription, thus regulating hES-MSCs angiogenesis, and E2F1 may regulate RP11-262A16.1 transcription. This project intends to explore the role and mechanism of E2F1/RP11-262A16.1/NR2F2 loop in the therapeutic angiogenesis of hES-MSCs through in vivo/vitro experiments, and provides important evidence for promoting the repair and functional reconstruction of ischemic tissue.

目前基于间充质干细胞（MSCs）移植的治疗性血管新生是促进重度肢体缺血血流恢复和功能重建的重要手段，然而与外周血管疾病相关的糖尿病、高血压、动脉粥样硬化及衰老等因素严重影响骨髓MSCs（hBM-MSCs）的体内移植疗效。申请人前期发现人胚胎干细胞来源MSCs（hES-MSCs）与hBM-MSCs相比，来源稳定，无供体和批次差异，具备更强的治疗性血管新生潜能，且无致瘤风险。同时通过二代测序、功能学筛选及生物信息学预测，发现长非编码RNA RP11-262A16.1可能通过募集SWI/SNF调控NR2F2转录表达，进而调控hES-MSCs血管新生，而E2F1可能调控RP11-262A16.1转录表达。本项目拟在前期基础上，通过体内外实验，深入探讨E2F1/RP11-262A16.1/NR2F2环路在hES-MSCs发挥治疗性血管新生中的作用及机制，为促进缺血组织修复和功能重建提供重要借鉴。

血管新生对于血管发育至关重要。目前调控性长链非编码RNA（lncRNAs）在介导血管新生中的作用尚不明确。前期研究发现人胚胎干细胞来源的间充质干细胞（hES-MSCs）较人骨髓来源的间充质干细胞（hBM-MSCs）对心肌缺血具有更强的心脏保护作用，与增强的新生血管有关。本研究的目的是寻找在hES-MSCs中高表达的促血管新生lncRNAs，并探讨其功能和机制。AC103746.1（数据库原名RP11-262A16.1）是在hES-MSCs和hBM-MSCs中检测到的差异表达最明显的基因间lncRNAs之一，命名为SCDAL。SCDAL敲除显著降低hES-MSCs促血管新生能力及在梗死心脏中的心肌修复作用，而在hES-MSCs或hBM-MSCs中过表达SCDAL可增强其促血管新生能力和心肌修复作用。机制角度，SCDAL通过招募染色质重塑蛋白SNF5至生长分化因子6（GDF6）启动子区调控GDF6的转录表达。分泌型GDF6通过非典型血管内皮生长因子受体2（VEGFR2）激活及下游Akt/eNOS信号通路促进内皮血管生成功能。此外，SCDAL-GDF6在人内皮细胞中表达，并在体外和体内直接增强内皮血管生成。因此，本研究揭示了新型lncRNA介导的血管生成旁分泌机制。SCDAL-GDF6通路有望成为治疗缺血性心脏病的潜在靶点。