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第一章黄芪注射液对外周血内皮祖细胞数量及功能的影响目的:观察黄芪注射液(AMI)对人外周血内皮祖细胞(endothelialprogenitor cells,EPCs)的数量和迁移、黏附、体外血管生成能力的影响;以及对EPCs增殖、分化及细胞周期的影响。方法:取健康成人空腹外周血10ml,用密度梯度离心法获取单个核细胞(MNCs),培养7天后,收集贴壁细胞,贴壁细胞随机分成5组:(1)对照组;(2)AMI各浓度组(共4组):在培养液中加入终浓度为0.2mg/ml、2mg/ml、20mg/ml、200mg/ml AMI培养24h,其中20mg/ml组观察不同时间(0h、6h、12h、24h、48h)。采用多波长激光共聚焦显微镜(laser scanning confocal microscope,LSCM)鉴定FITC-UEA-I和Dil-acLDL双染色阳性细胞为正在分化的EPCs;倒置荧光显微镜对每孔EPCs进行计数;流式细胞仪检测细胞表型;改良的Boyden小室检测EPCs迁移能力;黏附能力实验检测EPCs的黏附能力;体外血管生成试剂盒检测EPCs的血管生成能力;MTT比色法检测EPCs的增殖能力;流式细胞仪检测EPCs分化和细胞周期分布。结果:(1)AMI对外周血EPCs数量的影响:AMI明显增加EPCs的数量,呈一定的量效与时效关系,EPCs数量在2 mg/ml浓度时开始较对照组明显增加,在浓度为20mg/ml时最为显著(P<0.01);20mg/ml AMI作用6h后,EPCs数量开始明显增加(P<0.05),24h达到高峰(P<0.01),48h时略有下降,但仍明显高于对照组(P<0.01)。(2)AMI对外周血EPCs迁移能力的影响:AMI明显增加EPCs的迁移能力,呈一定的量效与时效关系,2 mg/ml浓度时开始明显增强,20mg/ml时最为显著(P<0.01);20mg/ml AMI作用6h后,EPCs迁移能力开始明显增强(P<0.05),24h达到高峰(P<0.01),48h时略有下降,但仍明显高于对照组(P<0.01)。(3)AMI对外周血EPCs黏附能力的影响:AMI明显增加EPCs的黏附能力,呈一定的量效与时效关系,在2 mg/ml浓度时开始较对照组明显增强(P<0.01),于20mg/ml时达最大效应(P<0.01)。20mg/ml AMI作用6h后,EPCs黏附能力开始明显增强(P<0.05),24h达到高峰(P<0.01),48h时略有下降,但仍明显高于对照组(P<0.01)。(4)AMI对外周血EPCs体外血管生成能力的影响:AMI显著增强了EPCs的体外血管生成能力,在浓度为20mg/ml时最为显著(P<0.01),并且形成的管腔样结构也较对照组复杂;20mg/ml AMI作用6h后,EPCs体外血管生成能力开始明显增强(P<0.05),于24h达到高峰(P<0.01)。(5)AMI对外周血EPCs增殖的影响:AMI明显增加EPCs的增殖能力,呈一定的量效与时效关系,在2 mg/ml浓度时开始较对照组明显增强(P<0.01),于20mg/ml时达最大效应(P<0.01)。20mg/ml AMI作用6h后,EPCs增殖能力开始明显增强(P<0.01),24h达到高峰(P<0.01),48h时略有下降,但仍明显高于对照组(P<0.01)。(6)AMI对外周血EPCs细胞周期的影响:AMI2mg/ml浓度开始对EPCs细胞周期分布具有影响,与对照组比较,EPCs在G0/G1期的比例减少(P<0.05),而S期和G2/M期的比例增高(P<0.05或0.01),于AMI 20mg/ml时达最大效应(P<0.01)。(7)AMI对外周血EPCs分化的影响:AMI 2mg/ml浓度开始促进EPCs向内皮细胞系分化,EPCs表达单核细胞表面标志CD14+、CD64+细胞百分比明显降低,而内皮细胞特异性标志vWF+细胞百分比明显升高,(P<0.05或0.01),在浓度为20mg/ml时达最大效应。结论:(1)AMI在体外能增加EPCs数量,作用呈浓度和时间依赖性;(2)AMI在体外能改善EPCs的增殖、迁移、黏附、体外血管生成能力,作用呈浓度和时间依赖性;(3)AMI影响EPCs细胞周期分布,使EPCs处于S期和G2/M期的细胞显著增多,而G0/G1期细胞相对比例减少;(4)AMI使EPCs表达单核/巨噬细胞表面标志CD14+、CD64+细胞百分比明显降低,而内皮细胞特异性标志vWF+细胞百分比明显升高,提示AMI可以阻止EPCs向巨噬细胞系分化,促进EPCs向内皮细胞分化。第二章黄芪注射液对高糖培养的人外周血内皮祖细胞p38 MAPK信号通路的影响目的:观察黄芪注射液(AMI)对高浓度葡萄糖培养的人外周血内皮祖细胞(endothelial progenitor cells,EPCs)p38信号通路(p38 MAPK)的影响,探讨高浓度葡萄糖对EPCs的影响以及AMI对EPCs数量及功能影响的信号转导机制。方法:不同浓度葡萄糖孵育EPCs24h以及30mM浓度葡萄糖孵育EPCs不同时间;不同浓度AMI预处理EPCs24h以及20mg/ml浓度AMI预处理EPCs不同时间后,再给予高浓度葡萄糖刺激EPCs60min;采用倒置荧光显微镜对每孔EPCs进行计数;MTT比色法检测EPCs的增殖能力;流式细胞仪检测EPCs分化。Western Blot检测p38 MAPK总蛋白及其磷酸化表达。结果:(1)高葡萄糖以浓度及时间依赖方式减少EPCs的数量,降低EPCs的增殖及向内皮细胞系分化能力(P<0.05或0.01),给予AMI及p38 MAPK特异性阻断剂SB203580预处理后,EPCs数量明显增加,增殖及向内皮细胞系分化能力明显增强(P<0.05或0.01);(2)高葡萄糖以浓度及时间依赖方式增强EPCsp38 MAPK的磷酸化表达(P<0.01);(3)AMI可以以浓度及时间依赖方式抑制高葡萄糖所致的EPCsp38MAPK磷酸化表达(P<0.05或0.01)。结论:(1)体外培养条件下高葡萄糖以浓度及时间依赖方式减少外周血EPCs数量,降低EPCs的增殖及向内皮细胞系分化能力。(2)AMI及p38 MAPK特异性阻断剂SB203580预处理可以增加高葡萄糖培养的EPCs数量及改善其增殖、分化能力;(3)高葡萄糖以浓度及时间依赖方式增强EPCs p38MAPK磷酸化表达,而AMI可以以浓度及时间依赖方式抑制高葡萄糖所致的p38MAPK磷酸化表达,这可能是AMI增加EPCs数量,改善EPCs功能的机制之一。