藉由普恩蛋白的過度表現,使血管內皮前驅細胞年輕化(rejuvenated),以更有效地治療慢性腎臟病老鼠的急性下肢缺血。
方法與結果
細胞實驗部分
過度表現普恩蛋白的血管內皮前驅細胞(PrPcOE-EPCs)比起EPCs 本身,更能夠減少H2O2對細胞造成的傷害,有更好的細胞活性(viability) 生長能力、更多sub-G1, G2/M phase細胞週期的細胞,並能減少細胞內總活性氧化壓力(total reactive oxygen species(ROS))與細胞凋亡(apoptosis)。PrPcOE-EPCs比起EPCs也有更好的細胞移做(migratory) 與血管新生增生(angiogenesis)的能力。在抗發炎的部分,PrPcOE-EPCs比起EPCs更能夠抑制 細胞發炎物質(IL-1B/IL-6/MMP-9/p-NF-κB)的產生。
動物實驗方面
我們在慢性腎臟病誘發後第28天結紮老鼠的股動脈以誘發急性下肢缺血, 並在股動脈結紮後三小時注射PrPcOE-EPCs、EPCs於不同組別的老鼠。我們觀察到,股動脈結紮後第14天,PrPcOE-EPCs組比起EPCs組有更好的下肢血流(blood flow) 表現。組織病理學方面,藉由老鼠股四頭肌(quadriceps)切片發現,PrPcOE-EPCs組比起EPCs組,有更好的血管新生、與更少的細胞纖維化(fibrosis)。藉由進一步檢測,我們發現,PrPcOE-EPCs組比起 EPCs組,有更多與血管新生相關蛋白質(SDF-1α/VEGF/CXCR4)/cell-stress signaling (p-PI3K/ p-Akt/p-m-TOR)的表現,與更少纖維化(p-Smad3/TGF-.)/氧化壓力(NOX-1/NOX-2/oxidized-protein)、細胞凋亡 (mitochondrial-Bax/cleaved caspase3/cleaved PARP)、粒線體破壞 (cytosoliccytochrome-C)相關蛋白質的表現。
結論
上述的實驗證實,藉由過度表現普恩蛋白,能夠使血管內皮細胞“年輕化”,比起一般的血管內皮前驅細胞,更能有效治療慢性腎臟病的老鼠的急性下肢缺血。