低剂量辐射通过CXCR4途径介导糖尿病大鼠内皮祖细胞的归巢机制

In previous work, we have confirmed that low dose radiation (LDR) to promote the mobilization of endothelial progenitor cell of bone marrow cells (EPCs) significantly accelerated diabetic mice wound healing, but the exact mechanism is unclear. In this project, in vitro experiment, we will determine the ability of EPCs proliferation of diabetic rats, as well as the biological transplantation of EPCs after different dose X-ray treatment. At the same time,we will determine the ability of EPCs homing of diabetic rats on chemokine injury site after LDR treatment. Co-immunopreci- pitation techniques will be used to observe the impact of LDR on the role of the SDF-1/CXCR4 biological axis upstream transcription factor and the LDR impact of EPCs angiogenesis regulating SDF-1/CXCR4 biological axis relationship. we will observe the LDR effect on SDF-1/CXCR4 biological axis activity adjustment and damage to local chemokines and adhesion molecules change and point out the vascular repair mechanism of LDR to promote diabetic wound healing clearly.

我们在前期工作中已经证实低剂量辐射（LDR）能够促进内皮祖细胞（EPCs）的骨髓动员，显著提高高糖环境下皮肤创面愈合的能力，但其具体机制尚不清楚。为了明确LDR促进高糖环境皮肤损伤修复的分子机制，本课题拟通过采用不同剂量的X-ray处理标记EPCs,进行体内移植，观察糖尿病大鼠损伤局部标记EPCs的数量,同时采用LDR预处理损伤局部，观察EPCs对糖尿病大鼠损伤局部的归巢能力的变化。采用免疫共沉淀等方法观察LDR预处理对影响EPCs体内归巢相关基因的调控作用。通过LDR预处理糖尿病皮肤损伤大鼠模型, ,观察LDR通过调节SDF-1／CXCR4生物轴活性和损伤局部趋化因子和粘附因子变化,明确LDR促进高糖环境下皮肤创面愈合的血管修复机制。

EPCs在糖尿病早期慢性合并症的发病机制中有重要作用。提高外周血中EPCs数量和功能，改善内皮功能，促进新生血管形成和损伤修复，是糖尿病皮肤损伤治疗的关键点。本课题采用不同剂量的X-ray处理标记EPCs,观察体外培养的EPCs的增殖能力、迁移能力的改变，以及SDF-1／CXCR4生物轴活性的变化。制备糖尿病大鼠皮肤损伤模型，观察LDR对骨髓和外周血中EPCs的数量改变的影响和皮肤伤愈速度的促进作用。采用免疫组化和蛋白印记方法分析伤愈局部SDF-1／CXCR4生物轴活性的变化。明确LDR促进高糖环境下皮肤创面愈合的血管修复机制。目前已经完成全部实验内容，取得的研究成果如下：..一、.利用密度梯度和差时贴壁法结合分离纯化可得到较为大量的EPCs，多种鉴定方法结合能更有效的鉴定EPCs。另外，培养基中适当的增加维生素C和长效胰岛素含量可促进EPCs的增殖。.二、.AGE可在体外模拟糖尿病对细胞造成的损伤，对EPCs有增殖抑制和迁移抑制作用。LDR体外照射可促进AGE损伤的EPCs的增殖。正常EPCs细胞表达低水平的SDF-1及CXCR4；LDR照射后的AGE损伤的EPCs可见随LDR照射剂量的增加，荧光强度增强，提示在LDR促进EPCs增殖过程中，SDF-1/CXCR4发挥了作用。.三、.糖尿病大鼠创面存在难以愈合及愈合延迟的现象。照射组大鼠的创面愈合率明显高于为照射组；免疫组化结果显示糖尿病组创面边缘的SDF1和CXCR4蛋白表达明显低于正常大鼠，照射组SDF1和CXCR4蛋白与糖尿病大鼠组相比增加，照射组在7d时间点SDF1表达与糖尿病组相比增加2.8倍。关联分析发现，SDF1表达强度与创面微血管密度密切相关。