色素上皮衍生因子在创面中的表达变化及对人真皮微血管内皮细胞的作用与机制

摘要：

目的 探讨色素上皮衍生因子(PEDF)在创面愈合过程中的表达变化情况以及对人真皮微血管内皮细胞(hDMEC)的作用和潜在机制.方法 运用生物信息学方法,通过NCBI GEO数据库行基因芯片分析,明确PEDF在创面愈合过程中表达变化情况;选择3只SD大鼠,制作创面模型,收集皮肤组织样本进行实时荧光定量PCR及蛋白质印迹法检测,验证PEDF在创面愈合过程中表达变化情况;细胞划痕试验探究PEDF对hDMEC迁移能力的影响,细胞计数试剂盒(CCK)-8试验探究PEDF对hDMEC增殖能力的影响,成管实验探究PEDF对hDMEC血管形成能力的影响;STRING预测PEDF-蛋白间相互作用关系,最终通过蛋白质印迹法检测PEDF与hDMEC Wnt/β-catenin通路间关系.数据比较采用单因素方差分析和LSD-t检验.结果 (1)R语言分析基因芯片GSE28914人皮肤正常创面愈合过程中PEDF变化情况,发现人正常皮肤组织中PEDF表达量为-0.04±0.03,而人皮肤正常创面愈合过程中,PEDF在凝血期(创后即刻)一过性升高(0.84±0.12),比较差异有统计学意义(差异倍数=0.89,P=0.002),炎症期(创后第3天)迅速下降(-0.60±0.09),比较差异有统计学意义(差异倍数=-0.55,P=0.010),最终逐渐恢复到正常皮肤水平(0.03±0.06),比较差异有统计学意义(差异倍数=-0.07,P=0.602);(2)SD大鼠皮肤组织PEDF表达量高于创后第3天,SD大鼠皮肤中PEDF的RNA相对表达量为1.15±0.13,创后第3天SD大鼠创面组织中PEDF的RNA相对表达量为0.45±0.04,比较差异有统计学意义(t=9.21,P＜0.001).SD大鼠皮肤组织中相对PEDF蛋白表达水平为1.32±0.15,创后第3天SD大鼠创面组织中PDEF蛋白表达水平为0.83±0.08,比较差异有统计学意义(t=5.11,P＜0.001);(3)PEDF抑制hDMEC迁移能力,siPEDF组、rPEDF组、对照组的内皮细胞迁移率分别是(92.01±3.04)％、(19.51±3.93)％、(57.03±1.065)％,3组比较差异有统计学意义(F=459.30,P＜0.001).siPEDF组的迁移率明显高于对照组,差异有统计学意义(t=25.29,P＜0.001),rPEDF组的迁移率明显低于对照组,差异有统计学意义(t=15.98,P＜0.001).siPEDF组内皮细胞迁移率为对照组2倍,rPEDF组内皮细胞迁移率为对照组的1/3;(4)PEDF抑制hDMEC增殖能力,siPEDF组、rPEDF组、对照组的内皮细胞增殖率分别是(442.60±58.90)％、(248.90±52.19)％、(333.80±47.70)％,3组比较差异有统计学意义(F=16.69,P＜0.001).siPEDF组的增殖率明显高于对照组,差异有统计学意义(t=3.21,P=0.013),rPEDF组的增殖率明显低于对照组,差异有统计学意义(t=2.69,P=0.028);(5)PEDF抑制hDMEC成管能力:siPEDF组、rPEDF组、对照组的内皮细胞成管结点数分别是(38.00±4.58)、(11.33±3.51)、(23.67±6.66)个,3组比较差异有统计学意义(F=20.64,P=0.002),siPEDF组的成管结点数明显多于对照组,差异有统计学意义(t=3.07,P=0.037),rPEDF组的成管结点数明显少于对照组,差异有统计学意义(t=2.84,P=0.047);siPEDF组、rPEDF组、对照组的成管长度分别是(1 518.00±250.90)、(365.8±91.52)、(925.50±193.00)ppi,3组比较差异有统计学意义(F=27.53,P＜0.001),siPEDF组的成管长度明显长于对照组,差异有统计学意义(t=3.24,P=0.032),rPEDF组的成管长度明显短于对照组,差异有统计学意义(t=4.54,P=0.011);(6)PEDF与经典Wnt/β-catenin信号通路关键蛋白存在相互作用,STRING预测蛋白-蛋白之间的相互作用关系,发现PEDF与Wnt/β-catenin信号通路之间存在共同作用蛋白;(7)PEDF抑制Wnt1、β-catenin蛋白表达,siPEDF组、rPEDF组、对照组hDMEC中Wnt1蛋白相对表达水平分别为0.84±0.04、0.12±0.05、0.66±0.08,3组比较差异有统计学意义(F=114.80,P＜0.001),siPEDF组的Wnt1的蛋白表达水平明显高于对照组,差异有统计学意义(t=4.95,P=0.036),rPEDF组的Wnt1的蛋白表达水平明显低于对照组,差异有统计学意义(t=13.94,P=0.005);siPEDF组、rPEDF组、对照组β-catenin蛋白相对表达水平分别为0.77±0.05、0.50±0.07、0.63±0.06,3组比较差异有统计学意义(F=15.04,P=0.005),siPEDF 组的β-catenin的蛋白表达水平明显高于对照组,差异有统计学意义(t=6.51,P=0.023),rPEDF组的β-catenin的蛋白表达水平明显低于对照组,差异有统计学意义(t=4.56,P=0.045).结论 PEDF随着创面愈合过程,其表达呈动态的变化;PEDF可能通过调节Wnt/β-catenin通路,进而抑制hDMEC的迁移、增殖与成管,最终影响创面愈合.

关键词：伤口愈合;细胞迁移分析;细胞增殖;色素上皮衍生因子;人真皮微血管内皮细胞;血管生成

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资助基金：国家自然科学基金面上项目;广东省自然科学基金面上项目

在线出版日期：2021-09-13（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共9页

页码：301-309