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下肢缺血性疾病属于一种周围血管疾病,主要是指由于各种原因导致下肢动脉狭窄或闭塞,引起缺血性损伤组织血流灌注量减少从而导致下肢出现间歇性跛行、疼痛、溃疡、坏疽等一系列临床表现的一类疾病。近年来发病率逐渐上升,严重影响了患者的生活质量、肢体存活甚至危及到生命。目前,下肢缺血性疾病的临床治疗方式主要包括传统药物治疗如抗凝药和溶栓药、手术治疗、介入治疗,但治疗效果并不稳定并且大多数患者合并有心脑血管疾病,因此下肢缺血性疾病的治疗仍然是一个重要的课题。恢复缺血性损伤下肢的血流灌注量是治疗下肢缺血性疾病的关键,生物治疗逐渐成为研究热点,IL-33属于IL-1家族细胞因子成员,通过结合其特异性受体ST2可介导许多免疫相关性疾病。本课题建立小鼠下肢缺血模型,旨在探讨IL-33在下肢缺血性损伤中的保护作用及调节机制,为下肢缺血性疾病提供新的治疗方法和思路。研究目的:研究IL-33对下肢缺血模型小鼠缺血性损伤下肢的保护作用,主要包括IL-33调节血管生成、促进缺血性损伤下肢血流再灌注的作用;通过体外实验研究IL-33对内皮细胞EAhy.926增殖、迁移等生物学功能的调节作用;从小鼠骨髓中分离培养出原代内皮祖细胞,研究IL-33对骨髓来源的原代内皮祖细胞增殖、迁移等生物学功能的调节作用;初步探讨IL-33在下肢缺血性损伤中的保护作用及其调节机制。研究方法:建立小鼠下肢缺血模型,通过腹腔注射IL-33对小鼠进行处理,通过激光多普勒扫描成像观察不同时间点小鼠缺血性损伤下肢血流灌注情况,判断外源性IL-33对下肢缺血性损伤的保护作用;利用基质胶栓塞实验以及小鼠主动脉环出芽实验检测IL-33调节血管生成的作用;剥离小鼠缺血性损伤下肢腓肠肌组织,通过免疫荧光检测血管生成以及M2型巨噬细胞的表达量;通过RT-PCR检测细胞因子VEGFA、VEGFR-2、TNF-α、Arg1、YM1、IL-4、IL-13、CXCL1、CXCL2的表达水平;通过流式细胞术检测组织中M2型巨噬细胞和内皮祖细胞的表达数目。在体外细胞实验中,通过流式细胞术、细胞划痕实验以及Transwell小室实验等检测IL-33对内皮细胞EAhy.926增殖、迁移等生物学功能的调节作用及其机制;培养骨髓来源的原代内皮祖细胞并且检测IL-33对内皮祖细胞生物学功能的调节作用及其机制。研究结果:1、IL-33促进缺血性损伤组织血流再灌注成功建立小鼠下肢缺血模型,并且通过腹腔注射IL-33对小鼠给予处理,采用激光多普勒扫描仪检测小鼠缺血性损伤下肢血流灌注量,结果显示IL-33具有促进缺血性损伤下肢恢复血流灌注量,促进组织修复的作用。2、IL-33促进血管生成免疫荧光检测结果显示IL-33具有促进血管新生的作用,在分子水平上,RT-PCR结果显示IL-33可上调缺血性损伤组织中细胞因子VEGFA、VEGFR-2、TNF-α的表达,基质胶栓塞实验以及小鼠主动脉环出芽实验结果证实IL-33具有促进血管生成的作用。同时,IL-33具有调节缺血性损伤组织巨噬细胞向M2型极化的作用,并且上调趋化因子CXCL1、CXCL2以及VEGFA的表达发挥促进血管生成的作用。3、IL-33对体外EAhy.926细胞增殖、迁移等生物学功能的影响体外细胞实验结果显示,IL-33具有促进内皮细胞EAhy.926增殖的作用,并且通过PI3K/AKT/STAT3信号发挥作用;IL-33可促进EAhy.926细胞迁移,并且通过上调细胞表面趋化因子受体CXCR2发挥作用。4、IL-33对内皮祖细胞生物学功能的影响IL-33具有促进内皮祖细胞增殖、迁移于缺血性损伤组织的作用,并且可上调细胞表面趋化因子受体CXCR2的表达。结论:IL-33具有促进缺血性损伤组织新生血管生成的作用,并且通过促进缺血性损伤组织血流再灌注,恢复组织血流灌注量,促进缺血性损伤组织修复,促进组织功能恢复,发挥对下肢缺血性损伤的保护作用;IL-33可通过促进内皮细胞增殖、迁移等生物学功能发挥对血管新生的调节作用,同时IL-33具有促进缺血性损伤组织中内皮祖细胞表达的作用,促进内皮祖细胞增殖、迁移于缺血性损伤组织,进一步分化为成熟的内皮细胞参与血管生成。