肺幹細胞參與低氧性肺動脈高壓肺血管重構作用及機制

《肺幹細胞參與低氧性肺動脈高壓肺血管重構作用及機制》是依託中國人民解放軍第四軍醫大學，由董明清擔任項目負責人的面上項目。

基本介紹

• 中文名：肺幹細胞參與低氧性肺動脈高壓肺血管重構作用及機制
• 項目類別：面上項目
• 項目負責人：董明清
• 依託單位：中國人民解放軍第四軍醫大學

中文摘要

肺血管重構是低氧性肺動脈高壓（HPAH）持續進展的關鍵，其主要特徵是肺動脈平滑肌細胞(PASMC)異常增生，如何在體確認這些異常增生PASMC的來源以及這些PASMC究竟源於何種細胞是困擾HPAH研究的基本問題。成體幹細胞是維持所居器官細胞穩態和更新的基礎，最新發現肺臟存在成體肺幹細胞（LSC），從穩態角度分析，肺血管重構時PASMC異常增生是PASMC穩態失衡的結果，我們推測：LSC可能參與HPAH肺血管重構且是異常增生PASMC的重要來源。課題組根據幹細胞歸巢特性建立了自體部分LSC永久標記大鼠的製備方法，能夠在體確認異常增生PASMC是否源於LSC分化。本項目擬在此基礎上，研究LSC是否通過遷移分化為PASMC和/或旁分泌作用參與肺血管重構，以驗證上述推測並探討其可能機制。研究結果可能為HPAH肺血管重構的細胞機制提供新知識、為以LSC為靶點開發治療HPAH的藥物提供新線索。

結題摘要

肺動脈平滑肌細胞(PASMCs)異常增多是低氧性肺動脈高壓肺血管重構的重要原因，這些異常增多PASMCs的來源是困擾低氧性肺動脈高壓肺血管重構研究的基本問題。從細胞穩態角度看,肺血管重構時PASMCs異常增多是肺血管平滑肌細胞穩態失衡的表現。成體幹細胞是維持所居器官細胞穩態和更新的基礎，而肺臟也存在成體肺幹細胞（LSCs），因此，肺成體幹細胞可能是低氧性肺動脈高壓肺血管重構時PASMCs的來源之一。課題組前期參考文獻報導及幹細胞歸巢特性建立了“自體部分LSCs標記大鼠”的初步製備方法，為在體研究異常增生PASMC是否部分源於LSCs提供了條件。在此基礎上本項目進一步研究了成體肺幹細胞LSCs參與低氧性肺動脈高壓肺血管重構的可能作用及機制。主要進行了以下實驗：（1）建立了大鼠c-kit陽性LSCs的分離培養方法,體外分化實驗表明大鼠LSCs能夠分化為血管平滑肌細胞、肺氣道上皮細胞；（2）完善了“自體部分LSCs永久ZsGreen綠色螢光標籤標記大鼠”的製備方法；（3）初步在大鼠動物模型中證明LSCs參與了低氧性肺動脈高壓的肺血管重構；（4）初步證明大鼠LSCs低氧培養上清中的分泌因子對低氧性肺動脈高壓肺血管重構有一定改善作用;（5）完成了LSCs低氧培養上清液對肺動脈平滑肌細胞增值、遷移等生物學行為影響的研究,LSCs培養上清中3kD和10kD之間的分子對肺動脈平滑肌細胞增殖、遷移有一定促進作用。上述實驗結果表明：LSCs參與了大鼠低氧性肺動脈高壓肺血管重構，可能是肺血管重構時異常增生PASMCs的部分來源，慢性低氧能夠刺激LSCs遷移、增值，LSCs也可以通過旁分泌作用對原位的PASMCs生物學行為進行調控，LSCs可能成為未來治療低氧性肺動脈高壓血管重構的靶點。