缺氧预适应上调SDF-1/CXCR4轴调节的抗凋亡通路改善归巢心脏祖细胞的存活

心脏祖细胞（cardiac progenitor cells，CPCs)是干细胞治疗修复受损心肌的理想的种子细胞，但缺血心肌部位较低的移植细胞存活率限制了干细胞治疗的效率。缺氧预适应能增加细胞中CXCR4和促生存基因的表达，进而改善细胞的存活；但缺氧预适应能否通过SDF-1α/CXCR4轴信号传导影响CPCs在缺血区的存活和驻留目前尚不清楚。本项目从成体小鼠心脏组织分离培养获得CPCs，并通过c-kit磁珠分选纯化所得的CPCs。将细胞置于缺氧环境中培养不同时间后，流式细胞术检测细胞的存活，Western-blot 检测细胞中低氧诱导因子-1α(HIF-1α)、CXCR4、磷酸化Akt和Bcl-2的表达；结果显示经过缺氧预适应特别是缺氧预适应6小时组CPCs促生存基因表达显著上升。将培养获得的c-kit+CPCs缺氧预适应后6小时后，检测细胞的抗凋亡、迁移及心脏修复潜能；结果显示经过缺氧预适应，CPCs的体外抗凋亡及迁移能力显著上升，并显示出了更好的移植后心肌内存活和修复梗死后受损心脏潜能。CPCs缺氧预适应后诱导产生的保护性作用能被CXCR4特异性阻断剂AMD3100阻断。本项目研究结果显示缺氧预适应可以通过激活SDF-1α/CXCR4轴及其下游抗凋亡通路的信号传导，改善移植后c-kit+CPCs在缺血心肌的存活和驻留。靶向于这一环节的策略可以增强干细胞的心脏再生治疗效果。