脐血内皮祖细胞尾静脉与局部注射治疗糖尿病下肢缺血

背景：内皮祖细胞治疗糖尿病下肢缺血临床及动物实验多采用局部肌肉注射。目的：比较脐血内皮祖细胞鼠尾静脉与局部注射治疗糖尿病下肢缺血效果的差异。方法：取Wistar雄性大鼠分成5组：①糖尿病射线照射后结扎双后肢股动脉,尾静脉注射内皮祖细胞（DLV）。②糖尿病结扎双后肢股动脉左后肢局部肌肉注射PBS（DLC）,右后肢局部肌肉注射内皮祖细胞（DLM）。③正常大鼠射线照射后结扎双后肢,尾静脉注射内皮祖细胞（NLV）。④糖尿病不结扎不注射内皮祖细胞（DC）。用绿色荧光示踪内皮祖细胞,苏木精-伊红染色检测肌纤维间毛细血管数,RT-PCR检测双后肢肌肉血管内皮生长因子mRNA水平。结果与结论：DLV组与DLM组比较,右后肢腓肠肌溃疡及缺血好转明显,二者无明显区别;有明显荧光,差别不明显,Ⅷ因子免疫组织化学染色肌纤维间毛细血管数多,相互间无明显差别;腓肠肌血管内皮生长因子表达差异无显著性意义（P〉0.05）。提示脐血内皮祖细胞治疗糖尿病大鼠下肢缺血尾静脉注射与局部肌肉注射效果相当。     

骨髓间充质干细胞移植促进糖尿病大鼠后肢缺血血管的新生

背景:骨髓间充质干细胞是否是促进下肢缺血血管新生的主要种子细胞来源呢?目的:探讨骨髓间充质干细胞肌肉注射移植诱导大鼠糖尿病后肢缺血的血管新生证据。方法:采用腹腔注射链脲佐菌素(STZ)结合双侧股动脉结扎制备雄性SD大鼠糖尿病后肢缺血模型。自股动脉离断处起分10个点将BrdU标记BMSCs悬液注射入模型大鼠左后肢股直肌和腓肠肌中;右后肢采用等量生理盐水注射作为对照。结果与结论:移植2周后模型大鼠双后肢可见血管显影,6周后血管更为丰富,左侧均高于右侧。移植后2周,左后肢股直肌与腓肠肌的毛细血管密度分别高于右后肢的密度(P<0.05);BrdU标记阳性移植细胞参与了左后肢血管壁构成。表明局部注射移植骨髓间充质干细胞可改善糖尿病后肢缺血大鼠的血供,并参与小血管重建,有助于糖尿病后肢缺血的血管新生。     

骨髓间充质干细胞移植促进糖尿病大鼠后肢缺血血管的新生

背景：骨髓间充质干细胞是否是促进下肢缺血血管新生的主要种子细胞来源呢？目的：探讨骨髓间充质干细胞肌肉注射移植诱导大鼠糖尿病后肢缺血的血管新生证据。方法：采用腹腔注射链脲佐菌素（STZ）结合双侧股动脉结扎制备雄性SD大鼠糖尿病后肢缺血模型。自股动脉离断处起分10个点将BrdU标记BMSCs悬液注射入模型大鼠左后肢股直肌和腓肠肌中;右后肢采用等量生理盐水注射作为对照。结果与结论：移植2周后模型大鼠双后肢可见血管显影,6周后血管更为丰富,左侧均高于右侧。移植后2周,左后肢股直肌与腓肠肌的毛细血管密度分别高于右后肢的密度（P〈0.05）;BrdU标记阳性移植细胞参与了左后肢血管壁构成。表明局部注射移植骨髓间充质干细胞可改善糖尿病后肢缺血大鼠的血供,并参与小血管重建,有助于糖尿病后肢缺血的血管新生。     

基质细胞衍化因子1与内皮祖细胞协同促血管新生

背景：动脉硬化性疾病的发病基础是内皮功能失调,循环中的内皮祖细胞数量和功能均下降,自身血管新生能力不足,单纯干细胞移植的疗效尚不确实,应用细胞因子以及基因修饰干细胞等方法是重要的研究方向。目的：观察基质细胞衍化因子1对内皮祖细胞移植促血管新生的影响。方法：制备20只单侧后肢缺血裸鼠模型,随机分为4组,分别给予静脉注射内皮祖细胞和肌肉注射基质细胞衍化因子1、静脉注射内皮祖细胞、局部肌肉注射基质细胞衍化因子1、肌肉注射培养液。造模后观察动物缺血后肢的皮温及存活情况,检测毛细血管/肌纤维比值、CD31和内皮型一氧化氮合酶表达情况。结果与结论：荧光标记内皮祖细胞移植后整合至缺血后肢肌肉。20只裸鼠死亡2只。联合治疗组、内皮祖细胞组、基质细胞衍化因子1组和空白对照组患肢保存率分别为80%,75%,20%和0。毛细血管/肌纤维比值检测结果显示,联合治疗组和内皮祖细胞组高于空白对照组（P0.05）。提示内皮祖细胞可定向迁移至缺血组织,内皮祖细胞移植能促进治疗性血管新生,基质细胞衍化因子1可增强这一作用,内皮型一氧化氮合酶参与了内皮祖细胞促血管新生的过程。     

人脐带间充质干细胞移植改善糖尿病兔下肢缺血

背景:将骨髓和自体外周血干细胞移植到糖尿病下肢缺血患者的下肢肌肉内后,可促进血管再生,改善和恢复糖尿病下肢缺血患者的患肢血流,但采集风险较大,对患者年龄、身体条件、心理接受程度要求较高。与骨髓和自体外周血干细胞相比,脐带资源丰富,细胞采集简单,免疫原性弱。目的:探讨人脐带间充质干细胞移植改善糖尿病兔下肢缺血的可行性。方法:建立糖尿病兔动物模型,结扎双后肢股动脉及分支制备下肢缺血动物模型。取经DIL染料标记的人脐带间充质干细胞悬液分15点(每点平均细胞数约为1.67×106)注射于左后肢缺血部位,右后肢缺血部位注射生理盐水,分别于第2,4周后取双侧后肢内收肌和腓肠肌标本,病理切片观察血管新生程度,CD31免疫组化检测毛细血管密度并进行皮温测定。结果与结论:病理切片显示移植组较对照组侧支血管明显增多,CD31免疫组化标记移植组较对照组毛细血管密度增加,移植组皮温比对照组明显增高,差异有显著性意义(P≤0.05)。实验结果表明人脐带间充质干细胞移植是改善糖尿病下肢缺血的一种有效手段。     

糖尿病对内皮祖细胞移植促血管新生作用的影响

背景：内皮祖细胞为血管新生的前体细胞,通过促血管新生作用治疗糖尿病血管病变有着良好的前景。目的：探讨糖尿病对内皮祖细胞移植治疗缺血性疾病过程中促血管新生作用的影响。方法：制备糖尿病大鼠模型,提取糖尿病和正常大鼠供体骨髓单个核细胞体外定向培养为内皮祖细胞。同时建立糖尿病及正常大鼠下肢缺血模型,并于缺血病变部位局部移植糖尿病或正常大鼠内皮祖细胞或PBS进行对照。移植后定期应用ELISA方法检测病变部位血管内皮生长因子含量,应用免疫组化方法计数病变部位微血管密度。结果与结论：①受体相同,移植物不同时：移植糖尿病大鼠来源或正常大鼠来源内皮组细胞后,下肢缺血组织中血管内皮生长因子水平及微血管密度比较,差异无显著性意义（P〉0．05）。②移植物相同,受体不同时：正常大鼠移植内皮祖细胞后下肢缺血组织中血管内皮细胞生长因子含量和微血管密度均高于糖尿病组。说明在体外定向培养和病变部位局部注射条件下,糖尿病对骨髓来源内皮祖细胞移植促血管新生作用无明显影响,而对血管新生所处的病变部位微环境有明显影响。     

骨髓间充质干细胞移植治疗肢体缺血的机制

背景:骨髓间充质干细胞移植治疗下肢缺血疾病已取得较好的效果,但其作用机制尚无定论。目的:探讨骨髓间充质干细胞移植治疗SD大鼠后肢缺血的机制。方法:结扎肾动脉下腹主动脉、腰动脉和髂腰动脉制备雌性SD大鼠后肢缺血模型。将扩增、纯化的雄性SD大鼠骨髓间充质干细胞注射入大鼠缺血的右后肢股直肌中,对照组右后肢注射等量生理盐水。移植后2,4,6周,制备大鼠右股直肌切片行苏木精-伊红染色、血管内皮生长因子免疫组织化学染色、SRY基因免疫组织化学染色。结果与结论:移植后2,4,6周移植组右股直肌毛细血管计数、血管内皮生长因子免疫组织化学染色阳性细胞计数均明显高于对照组(P<0.01)。移植组股直肌切片中SRY免疫组织化学染色阳性细胞出现于毛细血管壁,并散在分布于肌组织中。结果表明局部注射移植骨髓间充质干细胞能促进缺血组织迅速生成大量毛细血管,改善大鼠缺血下肢的血供。骨髓间充质干细胞作为旁分泌细胞,通过增加血管内皮生长因子的分泌,促使大鼠缺血肢体的血管新生。     

人脐带间充质干细胞移植改善糖尿病兔下肢缺血

背景：将骨髓和自体外周血干细胞移植到糖尿病下肢缺血患者的下肢肌肉内后,可促进血管再生,改善和恢复糖尿病下肢缺血患者的患肢血流,但采集风险较大,对患者年龄、身体条件、心理接受程度要求较高。与骨髓和自体外周血干细胞相比,脐带资源丰富,细胞采集简单,免疫原性弱。目的：探讨人脐带间充质干细胞移植改善糖尿病兔下肢缺血的可行性。方法：建立糖尿病兔动物模型,结扎双后肢股动脉及分支制备下肢缺血动物模型。取经DIL染料标记的人脐带间充质干细胞悬液分15点（每点平均细胞数约为1.67×106）注射于左后肢缺血部位,右后肢缺血部位注射生理盐水,分别于第2,4周后取双侧后肢内收肌和腓肠肌标本,病理切片观察血管新生程度,CD31免疫组化检测毛细血管密度并进行皮温测定。结果与结论：病理切片显示移植组较对照组侧支血管明显增多,CD31免疫组化标记移植组较对照组毛细血管密度增加,移植组皮温比对照组明显增高,差异有显著性意义（P≤0.05）。实验结果表明人脐带间充质干细胞移植是改善糖尿病下肢缺血的一种有效手段。     

外周血内皮祖细胞移植对肢体缺血的改善作用

背景:内皮祖细胞移植为肢体缺血的治疗提供了新的选择。目的:研究人外周血来源内皮祖细胞移植对改善肢体缺血的作用。方法:采用Ficoll密度梯度离心法获取人外周血单个核细胞,体外诱导扩增6d后,检测其内皮祖细胞特异性标志的表达,并将荧光染料标记后的贴壁细胞通过缺血局部多点注射移植到后肢缺血的裸鼠动物模型体内,以评价其治疗效果。结果与结论:从人外周血单个核细胞诱导出的贴壁细胞可表达内皮祖细胞特异性标志物CD133、CD34和血管内皮生长因子受体2,说明从人外周血单个核细胞中可诱导出内皮祖细胞。移植内皮祖细胞后裸鼠缺血后肢的坏死情况和毛细血管密度均明显改善(P<0.05);在缺血后肢肌肉石蜡切片中可见分散不均的红色和黄绿色荧光标记的内皮祖细胞的掺入。表明移植的内皮祖细胞可以定向整合到缺血局部,改善裸鼠的后肢缺血。     

内皮祖细胞与骨髓单个核细胞移植治疗糖尿病下肢缺血大鼠的比较研究

目的探讨内皮祖细胞(EPCs)移植与骨髓单个核细胞移植治疗糖尿病(DM)下肢缺血大鼠的有效性和安全性。方法34只DM雄性 SD大鼠,下肢缺血模型造模后分为3组：A组(n=10)：EPCs 移植;B组(n=12)：骨髓单个核细胞移植;C组(n=12)：生理盐水局部肌注。另取20例雄性 SD大鼠进行 DM造模,并提取骨髓单个核细胞分别用于移植及体外培养诱导分化为 EPCs,将 EPCs进行活细胞染色剂(CM-Dil)标记后移植。移植28 d后处死,取大鼠患肢肌肉标本,检测血管内皮生长因子(VEGF)、内皮型一氧化氮合酶(eNOS)及毛细血管密度(经血管性血友病因子vWF检测)。用 CM-Dil 对 EPCs 进行示踪,检测移植后大鼠患肢 CM-Dil 示踪情况。观察急性排斥反应及肿瘤的发生。结果 A组较 B 组及 C 组患肢 VEGF、eNOS 含量及毛细血管密度均明显增高(P<0.05)。EPCs移植后,患肢观察到CM-Dil标记细胞。移植后28 d未观察到急性排斥反应及肿瘤生长。结论 EPCs较骨髓单个核细胞移植能进一步增加DM大鼠下肢缺血局部 VEGF、eNOS含量和毛细血管密度。     

自体内皮前体细胞移植促缺血心肌血管新生的实验研究

目的研究从外周血中获取的内皮前体细胞自体移植后促进心肌缺血区域血管新生的可行性和有效性,欲为冠心病患者的治疗提供新的细胞移植学方法。方法抽取动物的外周动脉血,应用密度梯度离心法获取单个核细胞。应用加入VEGF和bFGF的特定培养基培养后,获得CD31、CD34、Flk-1和vWF免疫荧光染色阳性的内皮前体细胞;结扎SD大鼠冠状动脉左前降支,建立急性心肌梗死模型;然后将得到的自体细胞重新植入缺血心肌局部区域。对照组注入细胞培养液。结果移植组与对照组比较,HE染色显示心肌胶原纤维融合较少,组织排列结构更为有序;移植区域微血管密度明显增高。结论通过一定的体外分离、定向分化、培养、扩增途径,可以从外周血获得较为纯化的内皮前体细胞;内皮前体细胞移植对局部梗死心肌组织结构有一定的保护作用,并可促进血管新生。     

基质细胞衍生因子1α预处理内皮祖细胞移植治疗糖尿病下肢缺血

背景:基质细胞衍生因子1α被证明可以促进内皮祖细胞归巢。目的:观察基质细胞衍生因子1α预处理内皮祖细胞移植治疗糖尿病模型鼠下肢缺血的疗效。方法:取雄性Wistar鼠30只,25只成功建立糖尿病模型大鼠,随机数字表法分为3组,对照组注入等量生理盐水,共培养组注射与基质细胞衍生因子1α共培养的内皮祖细胞,内皮祖细胞组注入未进行共培养的内皮祖细胞。结果与结论:MTT检测结果显示,基质细胞衍生因子1α能显著增加内皮祖细胞的增殖能力(P<0.01)。移植后第28天动脉造影显示共培养组缺血侧下肢动脉显影血管数多于内皮祖细胞组和对照组(P<0.05)。提示采用基质细胞衍生因子1α预处理内皮祖细胞,有利于使糖尿病大鼠缺血下肢血供改善,主要来自于新生血管形成和/或原有细小血管的代偿性增粗。     

基质细胞衍生因子1α预处理内皮祖细胞移植治疗糖尿病下肢缺血

背景：基质细胞衍生因子1α被证明可以促进内皮祖细胞归巢。目的：观察基质细胞衍生因子1α预处理内皮祖细胞移植治疗糖尿病模型鼠下肢缺血的疗效。方法：取雄性Wistar鼠30只,25只成功建立糖尿病模型大鼠,随机数字表法分为3组,对照组注入等量生理盐水,共培养组注射与基质细胞衍生因子1α共培养的内皮祖细胞,内皮祖细胞组注入未进行共培养的内皮祖细胞。结果与结论：MTT检测结果显示,基质细胞衍生因子1α能显著增加内皮祖细胞的增殖能力（P〈0.01）。移植后第28天动脉造影显示共培养组缺血侧下肢动脉显影血管数多于内皮祖细胞组和对照组（P〈0.05）。提示采用基质细胞衍生因子1α预处理内皮祖细胞,有利于使糖尿病大鼠缺血下肢血供改善,主要来自于新生血管形成和/或原有细小血管的代偿性增粗。     

G-CSF-mobilized peripheral blood mononuclear cells from diabetic patients augment neovascularization in ischemic limbs but with impaired capability

BACKGROUND: Autologous transplantation of mobilized peripheral blood mononuclear cells (M-PBMNCs) is a novel approach to improve critical limb ischemia (CLI) in diabetes. However, endothelial progenitor cells (EPCs) from diabetes are dysfunctional and impaired in ischemia-induced neovascularization. OBJECTIVE: This study aimed to confirm the compromised efficiency of diabetic M-PBMNCs in therapeutic neovascularization, and to determine the underlying mechanisms of this impairment. METHODS: Diabetic M-PBMNCs from 17 diabetic patients or healthy controls, or phosphate-buffered saline (PBS) were injected into the ischemic limbs of streptozotocin-induced diabetic nude mice. The limb blood perfusion, ambulatory score, ischemia damage, capillary/fiber ratio, arteriole density, collateral vessel formation, and pericytes recruitment were evaluated between these three groups. Non-invasive real time image and histopathology were used to detect the in vivo role of transplanted M-PBMNCs. Proliferation and adhesion of EPCs were assayed. In vitro vascular network incorporation and matrigel plug assay were used to test the pro-neovascularization role of M-PBMNCs. RESULTS: Transplantation of diabetic M-PBMNCs also improved neovascularization, but to a lesser extent from that observed with non-diabetic ones. This was associated with the impairment of diabetic M-PBMNCs capacity to differentiate into EPCs, to incorporate into vessel-like tubules in vitro, to participate in vascular-like structure formation in a subcutaneous matrigel plug, and to stimulate the recruitment of pericytes/smooth muscle cells. In addition, there was impairment in vasculogenesis, which was related to the reduced adhesion ability of EPCs from diabetic M-PBMNCs. CONCLUSIONS: Diabetes reduced the capacity of M-PBMNCs to augment neovascularization in ischemia.     

Diabetic impairments in NO-mediated endothelial progenitor cell mobilization and homing are reversed by hyperoxia and SDF-1 alpha

Endothelial progenitor cells (EPCs) are essential in vasculogenesis and wound healing, but their circulating and wound level numbers are decreased in diabetes. This study aimed to determine mechanisms responsible for the diabetic defect in circulating and wound EPCs. Since mobilization of BM EPCs occurs via eNOS activation, we hypothesized that eNOS activation is impaired in diabetes, which results in reduced EPC mobilization. Since hyperoxia activates NOS in other tissues, we investigated whether hyperoxia restores EPC mobilization in diabetic mice through BM NOS activation. Additionally, we studied the hypothesis that impaired EPC homing in diabetes is due to decreased wound level stromal cell-derived factor-1alpha (SDF-1alpha), a chemokine that mediates EPC recruitment in ischemia. Diabetic mice showed impaired phosphorylation of BM eNOS, decreased circulating EPCs, and diminished SDF-1alpha expression in cutaneous wounds. Hyperoxia increased BM NO and circulating EPCs, effects inhibited by the NOS inhibitor N-nitro-L-arginine-methyl ester. Administration of SDF-1alpha into wounds reversed the EPC homing impairment and, with hyperoxia, synergistically enhanced EPC mobilization, homing, and wound healing. Thus, hyperoxia reversed the diabetic defect in EPC mobilization, and SDF-1alpha reversed the diabetic defect in EPC homing. The targets identified, which we believe to be novel, can significantly advance the field of diabetic wound healing.     

PSGL-1-mediated activation of EphB4 increases the proangiogenic potential of endothelial progenitor cells

Endothelial progenitor cell (EPC) transplantation has beneficial effects for therapeutic neovascularization; however, only a small proportion of injected cells home to the lesion and incorporate into the neocapillaries. Consequently, this type of cell therapy requires substantial improvement to be of clinical value. Erythropoietin-producing human hepatocellular carcinoma (Eph) receptors and their ephrin ligands are key regulators of vascular development. We postulated that activation of the EphB4/ephrin-B2 system may enhance EPC proangiogenic potential. In this report, we demonstrate in a nude mouse model of hind limb ischemia that EphB4 activation with an ephrin-B2-Fc chimeric protein increases the angiogenic potential of human EPCs. This effect was abolished by EphB4 siRNA, confirming that it is mediated by EphB4. EphB4 activation enhanced P selectin glycoprotein ligand-1 (PSGL-1) expression and EPC adhesion. Inhibition of PSGL-1 by siRNA reversed the proangiogenic and adhesive effects of EphB4 activation. Moreover, neutralizing antibodies to E selectin and P selectin blocked ephrin-B2-Fc-stimulated EPC adhesion properties. Thus, activation of EphB4 enhances EPC proangiogenic capacity through induction of PSGL-1 expression and adhesion to E selectin and P selectin. Therefore, activation of EphB4 is an innovative and potentially valuable therapeutic strategy for improving the recruitment of EPCs to sites of neovascularization and thereby the efficiency of cell-based proangiogenic therapy.