缺氧(氧糖剥夺)条件下Shh信号通路对大鼠内皮祖细胞功能的影响及其在压力性溃疡治疗中的潜在价值

本研究针对压力性溃疡组织缺血缺氧导致坏死的核心问题，探索了氧糖剥夺(OGD)条件下内皮祖细胞(EPCs)功能变化及Shh信号通路的调控机制。研究人员通过建立体外OGD-EPCs模型，发现激活Shh通路可显著恢复EPCs的侵袭、迁移和成管能力，并证实Akt/GSK-3β/mTOR通路在此过程中的关键作用。该研究为压力性溃疡的分子治疗提供了新靶点，发表于《Artery Research》。

　　

压力性溃疡作为临床常见并发症，每年全球影响超百万患者，其本质是持续压迫导致的组织缺血缺氧坏死。尽管护理技术不断进步，但溃疡引发的感染和坏死仍是导致患者死亡的重要诱因。传统治疗主要依赖减压护理和创面清创，缺乏针对缺血缺氧微环境的分子干预手段。在这一背景下，探索促进血管再生的细胞疗法成为研究热点。

Zaozhuang市科技发展计划项目组的研究人员聚焦内皮祖细胞(EPCs)——这种具有定向分化为血管内皮细胞能力的成体干细胞，创新性地构建了氧糖剥夺(OGD)体外模型模拟压力性溃疡的缺血微环境。研究发现，缺氧条件下EPCs中Sonic hedgehog(Shh)蛋白表达显著降低，伴随细胞迁移、侵袭和成管能力减弱。通过添加平滑激动剂(SAG)激活Shh通路后，不仅恢复了EPCs的血管生成功能，还发现该作用通过调控Akt/GSK-3β/mTOR信号通路实现。这一发现为开发靶向Shh通路的压力性溃疡治疗方案提供了理论依据。

研究主要采用四种关键技术：1) 氧糖剥夺(OGD)模型构建，通过5% O₂/5% CO₂混合气体培养24小时模拟缺血；2) 划痕实验和Transwell实验定量分析细胞迁移能力；3) 基质胶成管实验评估血管生成潜能；4) Western blot和qRT-PCR检测Shh通路关键分子(AKT、mTOR等)的表达变化。

3.1 OGD条件下EPCs中Shh的表达

免疫荧光和Western blot结果显示，OGD培养使EPCs的Shh表达量降低超过50%(P<0.001)，这与临床溃疡组织修复能力下降的表型高度吻合。

3.2 SAG处理对OGD-EPCs功能的影响

加入0.5μmol/L SAG后，划痕实验显示细胞迁移面积恢复37%(P<0.05)，Transwell显示穿膜细胞数增加2.1倍(P<0.001)。成管实验更显示毛细血管样结构长度恢复至正常水平的82%(P<0.001)。

3.3 血管生成相关因子的表达变化

qRT-PCR检测发现，OGD使VEGF、血管生成素-2等因子表达降低60%-70%，而SAG处理可使其恢复至对照组的75%-85%(P<0.01)。

3.4 Akt/GSK-3β/mTOR通路激活

Western blot显示p-AKT/AKT比值在OGD组下降58%，SAG处理后回升至正常水平的89%(P<0.001)，证实该通路是Shh调控EPCs功能的关键下游机制。

3.5-3.6 IGF-1的协同作用

联合使用胰岛素样生长因子-1(IGF-1)和SAG时，EPCs功能指标恢复效果优于单药处理，提示多通路协同干预可能具有更好的治疗潜力。

这项研究首次阐明Shh信号通过Akt/GSK-3β/mTOR通路调控缺氧EPCs功能的分子机制。临床转化方面，局部应用SAG或可成为促进溃疡血管再生的新策略。未来研究需在动物模型中验证这一机制，并探索Shh激活剂与现有溃疡治疗方案的协同效应。该成果不仅为压力性溃疡治疗提供新思路，对糖尿病足、心肌梗死等缺血性疾病的治疗也有重要借鉴价值。