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心血管疾病是严重危害人类健康的疾病之一;经皮冠状动脉介入术（percutaneous coronary intervention,PCI）是目前临床上治疗冠心病和动脉粥样硬化等心血管疾病最常用的非外科手术治疗方式,手术会造成血管内膜的机械损伤,导致内皮层功能失调。血管损伤后修复对于维持血管正常生理功能和预防心血管疾病的发生发展具有重要意义。1111血管损伤后,储藏在骨髓的内皮祖细胞（endothelial progenitor cells,EPCs）被动员迁移至外周血循环系统中,并随着血液流动归巢黏附在血管损伤位点处,和损伤位点处暴露的血管平滑肌细胞（vascular smooth muscle cells,VSMCs）产生接触。已有研究表明,VSMCs与血液流动产生的切应力的共同作用能促进EPCs分化为成熟内皮细胞,参与损伤血管的修复过程;然而,EPCs粘附在损伤血管处后,相邻的VSMCs及其受到的血管脉动产生的周期性张应力作用对EPCs功能的影响尚不明确。本文关注了张应力条件下邻近VSMCs对EPCs分化功能的影响,并进一步研究了其作用机制。本实验通过密度梯度离心法获得大鼠骨髓中的EPCs;应用改良的细胞联合培养模型,将EPCs种植在培养杯内侧,与种植在Flexcell培养板上的VSMCs隔开联合培养,并对VSMCs施加5%幅度,1.25Hz频率的生理性周期性张应变12 h。结果显示,12 h后EPCs的内皮细胞标志分子（CD31,vWF和KDR）mRNA表达水平显著上升,提示其向成熟内皮细胞分化。同时,体外基质胶血管生成实验表明,力学条件下VSMCs显著增强与其联合培养的EPCs血管生成能力。结缔组织生长因子（connective tissue growth factor,CTGF）是一类富含半胱氨酸的分泌型蛋白,其表达水平和动脉粥样硬化、高血压、血管内膜损伤等心血管疾病密切相关。我们发现在5%牵拉条件下,VSMCs中CTGF的分泌水平显著升高。生物信息学分析预测的蛋白质相互作用关系网络提示,CTGF下游靶分子和细胞发育功能密切相关,并且Wnt/β-catenin信号通路中关键调控蛋白FZD8可能发挥重要作用。实验结果显示,外源重组蛋白CTGF的直接刺激促进EPCs向内皮细胞相分化,血管生成能力增强,下游分子FZD8蛋白的表达水平上升,β-catenin蛋白在胞浆和细胞核的表达水平增加。反之,将VSMCs转染特异性CTGF干扰片段后,CTGF蛋白表达受到抑制,导致联合培养EPCs中FZD8蛋白表达降低,胞浆和细胞核内的β-catenin蛋白表达减少,EPCs向内皮细胞相分化能力减弱,血管生成能力亦降低。体内实验方面,应用Matrigel plug实验来检测体内血管生成情况,即将外源重组蛋白CTGF刺激24 h后的EPCs与基质胶混合,将包被有EPCs的基质胶移植到裸鼠体内,一周后取出发现实验组的基质胶变红,有明显的血管生成现象。经冰冻切片染色观察发现,和对照组相比,重组蛋白CTGF刺激的EPCs中CD31的表达明显增多。综上所述,张应变力学因素和VSMCs的协同作用在诱导EPCs向成熟内皮细胞分化过程中发挥着重要作用。生理性周期性张应变（5%）条件下,VSMCs感受周期性张应变力学刺激后分泌CTGF,通过旁分泌作用激活EPCs中FZD8和β-catenin蛋白表达,进而诱导EPCs向成熟内皮细胞分化并促进其血管新生。本研究提示,邻近细胞VSMCs和血管力学因素的协同作用对EPCs参与血管损伤修复过程起到关键性作用,CTGF作为一种重要的分子参与了细胞间信息交流并调控EPCs细胞功能,为血管损伤修复提供了一个新的潜在靶标。