电针刺激诱导MSC归巢与分化修复胃肠道ICC的机制研究

Deletion or serious injury of ICC in the gastrointestinal tract is the pathogenesis of a variety of gastrointestinal motility disorders. It has been proved that ICC in the gastrointestinal tract is derived from mesenchymal stem cells. Our previous study found that electroacupuncture could repair the damaged ICC through promoting the proliferation of ICC, thereby increasing the gastrointestinal motility. However, how does electroacupuncture promote the proliferation of ICC and the differentiation mechanism of mesenchymal stem cells is not clear. On the basis of our previous work, this project intends to investigate whether electroacupuncture is affected by SDF-1/CXCR4 to activate PI-3K/AKT and MAPK/ERK1/2 pathways to regulate the migration and homing of MSC， further promotes mesenchymal stem cell differentiation to ICC precursors through Wnt and TGF-β pathways using the transplantation technology of GFP labeled mesenchymal stem cell, further promote the proliferation of ICC to repair the damaged ICC; at the same time to investigate whether electroacupuncture stimulation affects Ano1 and SCF/c-kit pathways and intracellular MEK/ERK signaling pathway to promote the proliferation of ICC. Study on the mechanisms of electroacupuncture promoting the repair of ICC is needed, as electroacupuncture provides a new theoretical basis for the treatment of gastrointestinal motility disorders.

胃肠道ICC缺失或严重损伤是多种胃肠道动力障碍性疾病的发病机制。目前已证实胃肠道ICC来源于间充质干细胞，我们前期研究发现电针足三里可促进ICC增殖修复损伤ICC从而增加胃肠动力。但电针足三里如何促进ICC增殖以及间充质干细胞来源分化机制尚不明确。本项目拟在前期工作基础上，采用GFP标记的间充质干细胞移植等技术，探讨电针刺激是否通过影响SDF-1/CXCR4介导PI-3K/AKT、MAPK/ERK1/2通路的活化以及相关趋化因子及受体表达，促进间充质干细胞迁移归巢，并进一步研究电针刺激是否通过影响Wnt和TGF-β通路变化来促进间充质干细胞定向分化ICC前体细胞，从而促进ICC增殖来修复损伤的ICC；同时探讨电针刺激是否通过影响Ano1和SCF/c-kit通路及MEK/ERK信号通路最终促进ICC增殖。深入研究电针刺激促进ICC修复的机制，为电针刺激治疗胃肠动力障碍性疾病提供新的理论依据。

胃肠道ICC缺失或严重损伤是多种胃肠道动力障碍性疾病的发病机制。目前已证实胃肠道ICC来源于间充质干细胞，我们前期研究发现电针足三里可促进ICC增殖修复损伤ICC，从而增加胃肠动力。但是，电针足三里如何促进ICC增殖，以及间充质干细胞来源分化机制尚不明确。本项目拟在我们前期工作基础上，采用GFP标记的间充质干细胞移植等技术，探讨电针刺激是否通过促进间充质干细胞向ICC前体细胞分化，从而促进ICC增殖来修复损伤的ICC；并进一步研究电针刺激是否通过影响SDF-1/CXCR4活化来调节MSC的迁移及调节Wnt和TGF-β通路促进MSC定向分化为ICC前体细胞；同时探讨电针刺激是否通过影响Ano1和SCF/c-kit通路及细胞内MEK/ERK信号通路最终促进ICC增殖。深入研究电针刺激促进ICC修复的机制，为电针刺激治疗胃肠动力障碍性疾病提供新的理论依据。.在我们的研究中，我们已成功构建糖尿病胃轻瘫小鼠模型、GFP骨髓移植糖尿病小鼠模型以及电针刺激小鼠模型，并熟练掌握造模方法；已完成对糖尿病电针刺激小鼠模型胃功能的检测；发现了电针刺激可以促进小鼠胃及结肠组织中成熟 ICC 细胞以及GFP阳性ICC细胞的表达，修复其网络结构；证实了电针刺激上调了糖尿病小鼠胃及结肠平滑肌中SCF/c-kit、ETV1及MEK/ERK信号通路；证明了电针刺激有效通过上调SDF-1/CXCR4信号通路促进骨髓来源的细胞归巢迁移；证明了电针刺激通过上调TGF-β1/Smad通路促进骨髓细胞的定向分化为胃肠道ICC细胞。.我们的研究成果证实了电针刺激可以促进糖尿病胃轻瘫小鼠延迟的胃排空，改善胃功能。这些作用可能是电针刺激通过促进糖尿病小鼠骨髓细胞定向分化为胃肠道组织中ICC细胞，促使 ICC 细胞的表达，以改善糖尿病小鼠的胃肠功能。这些结果提示电针刺激将成为临床治疗糖尿病胃轻瘫患者的非药物治疗手段，为临床电针刺激治疗糖尿病胃轻瘫患者提供了理论基础。