白细胞介素10通过上调VEGF增强内皮祖细胞促进肝外门静脉阻塞血管新生的机制研究

《Stem Cell Research & Therapy》：Interleukin 10 enhances endothelial progenitor cell-mediated angiogenesis in extrahepatic portal venous obstruction

本研究针对肝外门静脉阻塞(EHPVO)治疗中Rex分流术术后再狭窄的临床难题，创新性地探讨了内皮祖细胞(EPCs)联合IL-10的治疗潜力。研究人员通过建立大鼠EHPVO模型，发现EPCs移植能显著改善门静脉血流，促进血管新生，而IL-10基因敲除则削弱了EPCs的治疗效果。研究证实IL-10通过上调VEGF表达是EPCs发挥治疗作用的关键机制，为EHPVO的细胞治疗提供了新的理论依据。

　　

在儿科外科领域，肝外门静脉阻塞(EHPVO)一直是个令人头疼的难题。作为儿童门静脉高压(PH)最常见的病因，EHPVO占儿童病例的60-70%。这种疾病会导致门静脉血流受阻，引起门静脉高压，进而可能导致致命的消化道出血。虽然Rex分流术被认为是治疗EHPVO的理想手术方式，但术后高达10-40%的分流道血栓形成和再狭窄率，让医生们不得不寻求更有效的治疗策略。

就在这样的临床困境中，一类特殊的细胞——内皮祖细胞(EPCs)进入了研究人员的视野。这些细胞具有分化为成熟内皮细胞的潜能，能够参与血管内皮化和损伤内膜的修复，在缺血性疾病、血管狭窄和损伤治疗中展现出巨大潜力。更令人兴奋的是，EPCs能够促进新生血管形成，这在动物缺血模型中被证明可以恢复血流。那么，EPCs是否也能帮助恢复EHPVO患者的门静脉血流呢？

首都儿科研究所的Zhang Jin-Shan团队决定深入探索这个问题。他们猜测，EPCs可能通过促进门静脉周围的新生血管形成，为阻塞的门静脉建立新的血流通道。而在这个过程中，一种名为白细胞介素10(IL-10)的抗炎因子可能扮演着关键角色。此前有研究表明，IL-10缺失会影响EPCs修复心肌梗死损伤的能力，但它在EPCs治疗EHPVO中的作用尚不明确。

研究人员开展了一项精心设计的大鼠实验，将40只SD大鼠分为5组：正常对照组(NC)、EHPVO模型组、EPCs治疗组、空载对照组(KO-NC-EPCs)和IL-10敲除组(KO-IL-10-EPCs)。他们首先通过手术缩窄大鼠门静脉管腔至20%来建立EHPVO模型，然后在术后特定时间点给治疗组大鼠注射EPCs悬液。

关键技术方法包括：通过密度梯度离心法从大鼠动脉血中分离EPCs，使用CD34、vWF、VEGFR-2免疫组化染色和Dil-Ac-LDL/FITC-UEA-1双荧光标记进行鉴定；建立大鼠EHPVO模型；采用PKH-26荧光标记追踪EPCs在门静脉组织中的分布；通过超声血流仪测量门静脉血流量；运用HE染色分析门静脉周围毛细血管数量和直径变化；采用RT-qPCR、Western blotting和ELISA检测细胞因子表达水平。

EPCs治疗改善EHPVO血流动力学和病理变化

研究发现，与NC组相比，EHPVO组大鼠门静脉血流量显著减少，而EPCs治疗显著改善了这一情况。更有趣的是，研究人员通过PKH-26荧光标记发现，移植的EPCs能够特异性地归巢到门静脉组织。

病理分析显示，EPCs治疗组门静脉周围毛细血管数量显著增加，门静脉近远段直径比改善，CD31（血管内皮标记物）表达上调，表明EPCs促进了门静脉周围的血管新生和血流重建。

细胞因子网络参与EPCs治疗机制

研究人员进一步探索了EPCs发挥作用的内在机制。他们发现，与NC组相比，EHPVO组血清中的eNOS（内皮型一氧化氮合酶）、IL-10和t-PA（组织型纤溶酶原激活剂）水平显著降低，而PAI-1（纤溶酶原激活物抑制剂-1）和VEGF（血管内皮生长因子）水平升高。

EPCs治疗逆转了这些变化，不仅提高了eNOS、IL-10和t-PA水平，还进一步增强了VEGF表达，同时降低了PAI-1水平。特别值得注意的是，EPCs还下调了CD47的表达，这可能通过减弱TSP1-CD47抗血管生成信号轴的作用，进一步促进了血管新生。

IL-10是EPCs发挥治疗作用的关键因子

为了验证IL-10的具体作用，研究人员通过siRNA技术成功敲低了EPCs中IL-10的表达。结果显示，IL-10敲低显著削弱了EPCs在门静脉组织中的滞留能力。

更重要的是，与空载对照组相比，IL-10敲除的EPCs治疗组门静脉周围毛细血管数量减少，门静脉直径比改善不明显，门静脉血流量恢复较差。在分子水平上，IL-10敲低导致eNOS、t-PA和VEGF表达下调，而PAI-1表达上调。

这些结果清晰地表明，IL-10通过调控VEGF表达，在EPCs促进血管新生和改善EHPVO的过程中发挥着核心作用。IL-10不仅增强了EPCs的归巢能力，还通过上调eNOS、t-PA和VEGF的表达，同时抑制PAI-1的表达，创造了一个有利于血管新生和血流恢复的微环境。

这项发表在《Stem Cell Research & Therapy》的研究首次系统地阐述了EPCs通过IL-10介导的机制改善EHPVO的作用。研究不仅证实了EPCs治疗能够促进门静脉周围血管新生、改善血流动力学，还深入揭示了IL-10-VEGF信号轴在这一过程中的核心地位。

该研究的重要意义在于为EHPVO的治疗提供了新的思路。相比传统手术，EPCs治疗可能成为一种微创且持久的治疗选择。特别是IL-10的关键作用提示，未来可能通过基因工程技术增强EPCs中IL-10的表达，进一步提高治疗效果。此外，研究中发现的TSP1-CD47信号轴可能参与EHPVO的机制，也为理解该疾病的病理生理提供了新的视角。

当然，研究也存在一些局限，如体外扩增可能影响EPCs的表型，体内追踪技术的精度有限等。未来研究需要优化EPCs的追踪方法，进一步验证其在大型动物模型中的治疗效果。尽管如此，这项研究为EPCs在血管疾病领域的应用奠定了重要的理论基础，为开发新的EHPVO治疗策略提供了有力的实验依据。