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目的:干细胞旁分泌与干细胞分化成血管内皮细胞或平滑肌细胞一样,对于干细胞血管再生治疗来说都是一种非常重要的机制。细胞分泌的微泡已经被证实能在细胞间相互作用中发挥关键作用。本项研究的目的是探讨脂肪干细胞释放的微泡在促进血管再生治疗中的潜在机制,探讨微泡miRNA是否参与其中发挥作用。方法:内皮分化培养液预处理脂肪干细胞,提取微泡及微泡中的小RNA,微泡、微泡小RNA或miR-31刺激人脐静脉内皮细胞、小鼠动脉环等,评估微泡、微泡小RNA及miR-31对血管再生的作用。实验从细胞水平及动物水平分组进行。大致分为以下几组:1、普通培养液培养的脂肪干细胞微泡(MV),2、内皮分化培养液预处理的脂肪干细胞微泡(MV-P),3、普通培养液培养的脂肪干细胞微泡小RNA,4、内皮分化培养液预处理的脂肪干细胞微泡小RNA,5、anti-miR31阴性对照组(anti-miR31-cont.),6、anti-miR31组(anti-miR31),7、mimic-miR31阴性对照组(mimic-miR31-cont.),8、mimic-miR31组(mimic-miR31),9、普通培养液培养的脂肪干细胞微泡小RNA+anti-miR31阴性对照组(GM-MV-RNA/antimiR31-cont.),10、普通培养液培养的脂肪干细胞微泡小RNA+anti-miR31组(GM-MV-RNA/anti-miR31),11、内皮分化培养液预处理的脂肪干细胞微泡小RNA+anti-miR-31阴性对照组(EDM-MV-RNA/anti-miR31-cont.),12、内皮分化培养液预处理的脂肪干细胞微泡小RNA+anti-miR31组(EDM-MV-RNA/antimiR31)。分别进行管样结构形成、细胞迁移及增殖等血管再生相关实验,动物实验方面进行小鼠主动脉环实验及Mitrigel Plug实验等。同时检测miR-31多种靶基因水平的变化,评估靶基因水平的变化是否在微泡miR-31促血管再生中发挥一定的作用。结果:1.脂肪干细胞微泡促进人脐静脉内皮细胞管样结构形成及细胞迁移,内皮分化培养液预处理脂肪干细胞能上调脂肪干细胞微泡的促血管再生作用;2.脂肪干细胞微泡小RNA促进人脐静脉内皮细胞管样结构形成及细胞迁移,内皮分化培养液预处理脂肪干细胞能上调脂肪干细胞微泡小RNA的促血管再生作用;3.MiR-31促进人脐静脉内皮细胞管样结构形成及细胞迁移,下调miR-31水平抑制人脐静脉内皮细胞管样结构形成及细胞迁移;4.抑制脂肪干细胞微泡小RNA的miR-31能逆转脂肪干细胞微泡小RNA的促进细胞管样结构形成及细胞迁移作用;5.脂肪干细胞微泡促进小鼠主动脉环管样结构形成,促进小鼠Mitrigel Plug管样结构形成,内皮分化培养液预处理脂肪干细胞能上调脂肪干细胞微泡的促血管再生作用;6.抑制脂肪干细胞微泡小RNA的miR-31能逆转脂肪干细胞微泡小RNA的促小鼠主动脉环及Mitrigel Plug管样结构形成;7.MiR-31作用于人脐静脉内皮细胞后,缺氧诱导因子-1的抑制因子(FIH1)水平下降,实验证明FIH1是miR-31的靶基因。结论:1.脂肪干细胞能分泌微泡,这种微泡能够促进人脐静脉内皮细胞的迁移及管样结构形成。内皮分化培养液预处理脂肪干细胞能增加微泡的分泌,促进微泡的血管再生能力。2.RNA分析结果显示脂肪干细胞分泌的微泡富含microRNA,而且内皮分化培养液预处理脂肪源性干细胞能显著上调微泡中miR-31的水平。进一步研究显示微泡中的miR-31能促进人脐静脉内皮细胞的迁移及管样结构形成,而且还能促进小鼠主动脉环及Matrigel Plug的血管再生。3.FIH1有抗血管再生的作用,更进一步地,本研究发现它是miR-31的靶基因。结果表明miR-31可能在脂肪干细胞微泡小RNA促血管再生作用中发挥一定的作用。