益气活血颗粒通过上调CSF2抑制间充质干细胞凋亡促进皮肤创面血管生成的作用机制

《Frontiers in Pharmacology》:Mechanism of Yiqi Huoxue Granule in promoting angiogenesis of skin lesion tissue by increasing CSF2 to reduce mesenchymal stem cell apoptosis

【字体: 时间:2026年01月22日 来源:Frontiers in Pharmacology 4.8

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  本研究揭示了益气活血颗粒通过提升集落刺激因子2(CSF2)表达,有效抑制缺氧诱导的间充质干细胞(MSCs)凋亡,并促进皮肤创面血管生成的新机制。动物实验表明,益气活血颗粒联合MSCs移植可显著加速大鼠皮肤创面愈合,增加创面组织CD31阳性血管面积;细胞实验证实,该方剂能降低缺氧MSCs凋亡率,促进其成管能力。转录组学与蛋白互作(PPI)分析发现CSF2为核心靶点,其通过调控Il6、Fgf10、Igfbp3等因子协同发挥促修复作用,为中医药增强干细胞治疗效能提供了实验支撑。

  
引言
皮肤创面愈合是临床常见难题,现有疗法效果常不理想。间充质干细胞(MSCs)因其再生潜能成为研究热点,但缺氧微环境易导致MSCs凋亡,限制其疗效。益气活血颗粒作为益气活血代表方,前期研究证实其具有抗炎、促血管生成作用,然而其对缺氧MSCs凋亡的影响尚未明确。本研究通过构建大鼠皮肤创面模型及缺氧MSCs模型,系统探究益气活血颗粒在改善MSCs存活及促进创面修复中的作用与机制。
方法
动物实验:建立SD大鼠全层皮肤缺损模型,分为模型组、MSCs移植组、益气活血颗粒组及联合干预组。通过DIR荧光标记追踪移植MSCs在创面的存活情况,免疫荧光检测创面组织CD31表达以评估血管生成。细胞实验:采用厌氧包法构建缺氧MSCs模型,CCK8检测细胞活力,流式细胞术分析凋亡率,成管实验观察血管生成能力。通过转录组学筛选差异表达基因,RT-PCR验证关键基因表达,STRING数据库进行蛋白互作(PPI)网络分析。
实验结果
DIR标记优化:50 μM DIR在保证标记效率的同时对细胞活性无显著影响,确定为体内追踪最佳浓度。
创面愈合促进:联合干预组在第7、11天创面直径显著小于其他组(P < 0.05),且CD31荧光面积百分比显著高于单一MSCs移植组(P < 0.01)。
MSCs存活提升:益气活血颗粒联合干预显著增加创面组织中DIR荧光强度与密度(P < 0.05),表明其有效增强移植MSCs在缺氧环境中的存活。
细胞凋亡抑制:高剂量益气活血颗粒使缺氧MSCs凋亡率显著下降(P < 0.001),成管数量增加,同时降低上清液中乳酸脱氢酶(L-LDH)水平(P < 0.001),而缺氧诱导因子1α(Hif1α)表达上升(P < 0.05)。
机制探索:转录组学筛选出19个凋亡相关差异基因,RT-PCR验证发现益气活血颗粒干预后Csf2、Il6、Fgf10、Cd274、Il1a表达上调,Ccl2、Pde1a、Nptx1、Igfbp3表达下调。PPI分析显示Csf2处于调控网络中心,与多数差异基因直接关联。
讨论
本研究首次揭示益气活血颗粒通过上调CSF2介导的分子网络调控缺氧MSCs命运的机制。缺氧环境下,CSF2表达增加可能通过Hif1α通路激活,进而协调炎症因子(如Il6、Il1a)、血管生成因子(如Fgf10)及免疫调节因子(如Cd274)的平衡,最终抑制MSCs凋亡并促进血管生成。值得注意的是,益气活血颗粒在提升促炎因子Il6的同时降低单核细胞趋化因子Ccl2,提示其具有多靶点调节微环境稳态的能力。此外,Fgf10上调与Igfbp3下调的协同作用进一步强化了促血管生成效应,而Cd274的升高可能参与调节MSCs的免疫调节功能。
结论
益气活血颗粒通过核心靶点CSF2调控相关基因网络,有效改善缺氧微环境中MSCs的存活与功能,加速皮肤创面血管生成与愈合。该研究为中医药联合干细胞治疗缺血性疾病提供了新的理论依据和实践策略。
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