EphrinB2和VEGF協同調控牙髓幹細胞促進血管新生的實驗研究

《EphrinB2和VEGF協同調控牙髓幹細胞促進血管新生的實驗研究》是依託香港大學深圳研究院，由張成飛擔任項目負責人的面上項目。

基本介紹

• 中文名：EphrinB2和VEGF協同調控牙髓幹細胞促進血管新生的實驗研究
• 項目類別：面上項目
• 項目負責人：張成飛
• 依託單位：香港大學深圳研究院

項目摘要

牙髓再生最簡便的方法是將體外工程化的牙髓組織植入根管內，以期獲得功能性的牙髓牙本質複合體。然而，植入根管內的組織只能通過根尖孔獲得血液供應，遠離根尖孔的組織會發生缺氧性壞死。因此，獲得快速、充分的血液供應，是牙髓再生的關鍵。我們的研究已表明，牙髓幹細胞能促進和穩定內皮細胞形成的血管網；在缺氧條件下上調VEGF和ephrinB2表達，進一步促進新生血管網的形成。因此，我們推測，牙髓幹細胞與血管內皮細胞可能通過ephrinB2和VEGF的協同作用，促進內皮細胞增殖、移動和伸展，形成初級血管網，同時誘導牙髓幹細胞分化形成周細胞，使新生血管成熟。我們將探討牙髓幹細胞與血管內皮細胞的相互作用；研究ephrinB2激活與血管新生的關係；探索VEGF和ephrinB2協同作用對血管形成和血管結構的影響，以及可能的調控信號。本項目如獲得成功，將對牙髓根尖周病、以及其他缺血性疾病的治療有明顯的指導意義。

結題摘要

獲得快速、充分的血液供應是牙髓再生的關鍵，旨在提高移植工程化牙髓組織的存活率以及與宿主整合。我們的實驗研究已表明，體外及體內共培養牙髓幹細胞DPSCs和人臍靜脈內皮細胞HUVECs可以促進血管生成。然而迄今為止，調控DPSCs和HUVECs相互作用的血管生成機制尚不清楚。近來我們發現，人牙乳頭幹細胞SCAP在低氧條件下上調HIF, VEGF和EphrinB2基因及蛋白的表達。據文獻報導，Ephrin2配體同其受體EphB4對血管發育和重構起關鍵調節作用。在本課題研究中，我們旨在探究EphrinB2/EphB4信號通路調控DPSCs 和HUVECs相互作用形成類血管結構的分子機制。以兩個3-D共培養模型- Matrigel成血管實驗和Fibrin gel磁珠實驗為基礎，我們發現EphrinB2/EphB4 信號通路在調控DPSCs和HUVECs形成血管狀結構中起著至關重要作用。一方面，當二者共培養在Matrigel上時，EphrinB2/EphB4信號通路被激活，並且p-EphrinB2與p-EphB4磷酸化水平隨著類血管結構的形成而變化。當加入EphB4受體抑制劑或者用shRNA下調EphrinB2或EphB4在DPSCs中的表達時，DPSCs的遷移能力減弱，其輔助HUVECs形成血管網的能力也顯著降低。運用免疫缺陷小鼠模型進行體內實驗結果顯示，DPSCs-HUVECs 共培養組比單獨培養組的類血管結構明顯增多，然而EphB4受體抑制劑的加入顯著地減少了血管網結構的生成以及CD31的表達。另一方面，Fibrin gel實驗結果表明DPSCs促進並穩定HUVECs出芽式血管生成，並同時表達壁細胞相關的基因蛋白。一旦EphrinB2/EphB4通路被藥物抑制或者EphrinB2及EphB4的表達被下調時，血管芽和血管網結構的生成也被顯著抑制。此外，我們發現重組蛋白EphrinB2-Fc和EphB4-Fc刺激DPSCs導致VEGF分泌增多，從而加強了血管生成。本項目研究首次揭示EphrinB2/EphB4和VEGF 信號通路在牙髓幹細胞和內皮細胞介導的成血管過程中的重要作用。本項目的實驗結果將對牙髓根尖周病、以及其他缺血性疾病的治療有明顯的指導意義。