NCAM1介導的骨髓間充質干細胞參與主動脈夾層修復的研究.pdf

1、主動脈夾層(aortic dissection，AD)是指主動脈內膜破口，血液滲入主動脈中層，形成夾層血腫，病變沿主動脈壁延伸的一種心血管系統(tǒng)疾病。AD臨床表現多變且隱匿，一旦破裂出血，死亡率極高，嚴重危害生命安全。尤其是StanfordA型夾層，約半數患者在發(fā)病后48小時內死亡;死亡率在起初48小時以每小時1～2％的速度遞增[1]。影像學和腔內技術的發(fā)展使該疾病的診斷和治療技術水平得到了相當大的提高，但患者仍然面臨很高的死亡風險。

2、r>　　干細胞移植為許多終末期疾病提供了新的思路。干細胞按分化程度可以分為胚胎干細胞和成體于細胞。胚胎干細胞（embryonic stem cell，ESCs）因存在難以解決的倫理問題，其研究和應用受到限制。因此成體干細胞成為研究熱點。其中，間充質干細胞(mesenchymal stem cells，MSCs)不存在倫理問題，來源廣泛、無免疫源性等，這些良好特性使其被廣泛用于修復醫(yī)學和再生醫(yī)學，在各類疾病的治療中顯現出潛在應用價值。當組

3、織受損時，MSCs會募集到受損區(qū)域，參與組織修復或取代受損組織[2，3]，這一特點被成為歸巢、遷移或者募集。
　　目前多項動物研究已證實，干細胞移植可降低AD的發(fā)病，或穩(wěn)定已有的主動脈夾層[4-9]。本課題組對臨床組織樣本的研究也發(fā)現類似現象:AD患者的撕開動脈中膜存在大量的干細胞聚集[10]。之后應用microRNA芯片技術和蛋白質組學技術，分別獲得了病變動脈中差異基因/蛋白表達譜，并進行了驗證，發(fā)現一些可能在AD發(fā)病中起作用的

4、基因和分子，如細胞外超氧化物岐化酶、熱休克蛋白27[11-13]。
　　當主動脈在各類破壞因素的作用下形成動脈瘤或撕裂形成主動脈夾層時，機體會開始進行自我修復，試圖重建血管壁穩(wěn)態(tài)。目前的研究已觀察到MSCs對AD發(fā)病的保護作用，但MSCs究竟是是通過何種途徑、何種機制參與到AD的“破壞-修復”過程，目前仍不清楚。
　　了解該病的具體發(fā)病機制，有助于早期診斷和治療，并為新的治療方法提供思路。為了弄清MSCs對AD發(fā)病的具體作用

5、機制，進行了轉錄組測序(transcriptome sequencing)，即RNA-seq。通過RNA-seq，獲得了AD疾病組MSCs(AD-MSCs)和對照組MSCs(HD-MSCs)的差異表達基因(differentially expressed genes，DEGs)。該差異表達譜揭示了MSCs在疾病發(fā)病時MSCs中上調和下調的基因。根據p值和差異表達倍數，挑選了9個差異“最顯著”的DEGs對RNA-seq結果進行了熒光定量聚

6、合酶鏈式反應(qRT-PCR)驗證。結果顯示，qRT-PCR和RNA-seq結果趨勢是一致的。對qRT-PCR結果的聚類分析發(fā)現，這9個差異基因組成的“疾病表達譜”還可區(qū)分疾病組和對照組。此外，對差異基因的KEGG和GO分析揭示了兩組差異通路和DEGs功能富集的情況。RNA-seq結果為進一步的分子生物學研究提供了重要的信息。
　　之后根據已發(fā)表的文獻，結合p值和差異倍數(fold change，FC)，從眾多差異基因中挑選了相關

7、性最高的基因NCAM1進行了細胞功能驗證實驗。發(fā)現過表達NCAM1基因能增強MSCs的遷移能力，此外，過表達NCAM1基因的MSC能增加血管平滑肌細胞(smooth muscle cells，SMCs)彈性蛋白(elastin)的分量;而彈性蛋白是主動脈血管壁的重要組份。因此認為，NCAM1基因可能通過增強MSCs的遷移能力和促進SMC分泌彈性蛋白，對疾病起保護作用;疾病組MSCs中NCAM1基因表達量下降，該保護作用降低，這跟疾病發(fā)生