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内皮祖细胞(endothelialprogenitorcells,EPCs)是一类具有异质性的内皮前体细胞群体,已被证明在血管新生过程中有重要作用,并被视为一种评价血管疾病危险因素的生物学标志。研究表明,EPCs能够改善损伤内皮的功能并能延缓动脉粥样硬化的发展。血管内皮细胞的功能障碍与EPCs的功能损伤密切相关。氧化应激(oxidativestress)是导致内皮功能障碍最主要的病理因素之一。被氧化应激损伤的内皮细胞能够激活并释放一些细胞因子。这些细胞因子又能动员EPCs向损伤部位归巢并参与损伤内皮的修复。因此,参与内皮修复过程的EPCs势必暴露在氧化应激的环境中。大量研究证明高血压、高血脂、高血糖和动脉硬化等病理因素均可导致血管壁中活性氧(reactiveoxygenspecies,ROS)含量的增加。这些ROS所引起的促氧化反应又可造成氧化应激的出现。许多研究证实,心脑血管疾病患者体内的EPCs功能障碍、水平下降且与Framingham危险因素评分呈负相关。这说明氧化应激能够对EPCs造成损伤。但到目前为止,氧化应激对EPCs损伤的具体机制还不是十分清楚。EPCs可能和造血干细胞共同起源于中胚层卵黄囊的血岛。由于缺乏统一的鉴定和分离方法,所以在EPCs的鉴定和分离过程中有可能混入造血干细胞。造血干细胞可以分化成单核细胞和巨噬细胞。虽然以往有报道称EPCs有抗氧化能力,但其结果可能有局限性。因为其所分离的EPCs有可能混有具备抗氧化能力的巨噬细胞和单核细胞。为避免以往研究的不足之处,本实验以内皮克隆形成细胞(endothelialcolony-forming cell,ECFC)作为研究对象。ECFC细胞是EPCs的一个亚群。但ECFC细胞不表达造血细胞、单核细胞或巨噬细胞的表面标志。因此,ECFC细胞被认为在分离过程中未混入造血干细胞。同时,ECFC细胞具有较高的增殖能力、表达相对高的端粒酶水平、并能在体内形成功能性血管。ECFC细胞在组织修复和再生方面的潜能也得到了一致的公认。为了深入探讨氧化应激对ECFC细胞氧化损伤的分子生物学机制,在蛋白质水平上寻找与ECFC细胞氧化损伤有关的氧化修饰的蛋白质,本研究首先应用过氧化氢(H2O2)处理ECFC细胞造成氧化应激的细胞模型。然后,通过MTT检测、AO/EB荧光染色和体外小管形成实验分析H2O2对ECFC细胞存活率、细胞凋亡和体外小管形成能力的影响。进一步,应用氧化亚蛋白质组学的研究方法,分析氧化应激对ECFC细胞蛋白氧化水平的影响。经基质辅助激光解吸/电离-飞行时间串联质谱分析,鉴定氧化水平有显著差异的蛋白,揭示ECFC细胞氧化损伤现象背后的分子机制。结果显示,不同终浓度的H2O2(100μM、200μM、300μM)作用于ECFC细胞3小时后,与对照组相比较,实验组ECFC细胞的存活率随着H2O2浓度的增加而降低,分别为90.57±6.40%、85.06±6.00%和79.96±3.79%;实验组ECFC细胞的凋亡率随H2O2浓度的增加而升高,分别为8.67%、12.33%和20.00%;实验组完整小管个数和小管线性总长度均随着H2O2浓度的增加而减少,统计学上差异有显著性(P<0.05)。氧化亚蛋白质组学分析发现有8个蛋白点氧化水平有显著差异。其中有5个蛋白点氧化水平上调,3个蛋白点氧化水平下调。经基质辅助激光解吸/电离-飞行时间串联质谱分析,有5个可信的鉴定结果,均为氧化水平上调的蛋白,氧化水平下调的3个蛋白点未被鉴定出来。这5个蛋白分别为T-complexprotein1subunitalpha、isoform A of prelamin-A/C、cofilin-1、peroxiredoxin-4和actin。它们在细胞运动、细胞凋亡、蛋白折叠和体外小管形成方面发挥着重要的作用。当这些蛋白发生氧化修饰后,其功能会有不同程度的受损。这些结果提示,在本实验的氧化应激细胞模型中,这5个蛋白的氧化修饰可能是ECFC细胞氧化损伤现象背后的分子机制之一。本研究的发现为探讨氧化应激对ECFC细胞的氧化损伤作用提供了新的线索,同时也为将ECFC细胞更好地应用于临床细胞治疗提供了新的理论依据。