VCAM1对创伤性股骨头坏死患者来源骨髓间充质干细胞血管生成能力的影响

摘要

目的 探讨血管细胞黏附分子1(VCAM1)在创伤性股骨头坏死患者来源的骨髓间充质干细胞（BMSCs）中的表达及其对血管生成能力的影响。方法 因髋部创伤治疗后发生股骨头坏死的14例患者纳入坏死组，同期单纯股骨颈骨折的6例患者纳入对照组，获取骨髓组织后使用密度梯度离心法提取两组患者来源的BMSCs，流式细胞术检测BMSCs的细胞表面标志物和VCAM1表达，油红O染色、茜素红S染色和阿利新蓝染色检测多向分化潜能，体外血管形成实验评估血管生成。将坏死组患者来源的BMSCs分为VCAM1组和NC组，分别使用慢病毒载体转染VCAM1或对照空载体，通过qRT-PCR和Western blot检测BMSCs中VCAM1的mRNA和蛋白水平，体外血管形成实验评估血管生成能力。对VCAM1组和NC组BMSCs行RNA测序并检测差异表达基因，对差异表达基因进行基因本体（GO）功能富集分析和京都基因和基因组百科全书（KEGG）信号通路富集分析。结果 所提取的BMSCs均呈长梭形并呈放射状排列，表达CD73、CD90、CD105，不表达CD34、CD45、CD11b、CD19、HLA-DR，且具有成骨分化、成脂分化和成软骨分化潜能。与对照组相比，坏死组BMSCs细胞表面的VCAM1显著下调（P<0.05），所形成血管网络中的交叉点和总分支长度均显著减少（P<0.05）。与NC组相比，VCAM1组所形成血管网络中的交叉点和总分支长度均显著增加（P<0.05），多种生长因子（PGF, FGF14, HBEGF, NGF, IGFBP3）显著上调（P<0.05）。KEGG通路富集分析结果显示，差异表达基因参与了细胞外基质受体相互作用，黏着斑，磷脂酰肌醇3激酶-丝氨酸-苏氨酸蛋白激信号通路和细胞因子与细胞因子受体的相互作用。结论 创伤性股骨头坏死患者来源BMSCs中VCAM1表达水平下调，并与其血管生成能力降低密切相关。过表达VCAM1可显著增强其促血管生成功能。

关键词

创伤性股骨头坏死 / 骨髓间充质干细胞 / 血管细胞黏附分子1 / 血管生成 / 基因工程 / 转录组学