转录因子NF-E2相关因子3在小鼠胚胎干细胞定向分化血管平滑肌细胞中的作用及机制研究

胚胎干细胞(ESCs)是来自于囊泡阶段的内细胞团的多能性细胞系，具有无限增殖和多向分化潜能，可在体外诱导为血管平滑肌细胞(VSMCs)，但其定向分化机制尚未阐明。本课题组用IV型胶原体外成功诱导小鼠ESCs向VSMCs分化，进而对参与调控该分化过程的诱导因子及分子机理进行深入探索，取得了系列研究成果。（1）我们揭示转录因子Nrf3对ESCs向VSMCs分化起关键性的调控作用；我们构建了含有3.5kb的Nox4基本启动子报告基因质粒pGL3-Nox4，与Nrf3表达质粒pEF-NRF3共转染小鼠ESCs，发现Nrf3显著上调Nox4基因转录活性；同时建立了稳定表达Nrf3的小鼠ES细胞株，发现其明显的VSMCs样生物学特性。（2）我们发现血小板衍化生长因子（PDGF-BB）通过转录激活上调小鼠ESCs中HDAC7基因表达；我们对HDAC7启动子序列进行生物信息学分析后发现存在转录因子Sp1结合位点，最终明确了PDGF-BB刺激能增强小鼠ESCs核内SP1蛋白与HDAC7基因启动子特定位点相结合，从而决定其向VSMCs分化。（3）我们发现血管紧张素II（Ang II）可以呈浓度依赖性的刺激VSMCs标志基因的表达，并且该促分化功能主要是通过AT1受体实现的；同时证实 PI3K/Akt及NF-κB信号通路是其发挥作用的主要分子机制。本课题研究有助于加深人们对VSMCs分化机制的认识，为今后有效地防治血管疾病提供新的潜在药物靶点。同时也为干细胞组织工程人造血管的研发提供实验依据。