Aging impairs the mobilization and homing of bone marrow-derived angiogenic cells to burn wounds

doi:10.1007/s00109-011-0754-2

.2011年10月；89(10):985-95.

doi:10.1007/s00109-011-0754-2。 Epub 2011年4月16日。

衰老损害骨髓源性血管生成细胞在烧伤创面的动员和归巢

张贤杰¹, 卡卡利·萨卡尔, 塞尔吉奥·雷伊, 劳尔·塞巴斯蒂安, 埃夫斯塔提亚·安德里科波卢奥, 盖伊·P·马蒂, 凯伦·福克斯·塔尔博特, 格雷格·塞门扎, 约翰·W·哈蒙

附属公司

PMID： 21499736
预防性维修识别码：项目经理3587336
内政部： 2007年10月10日/00109-011-0754-2

衰老损害骨髓源性血管生成细胞在烧伤创面的动员和归巢

张贤杰等。《分子医学杂志》（柏林）. 2011年10月.

.2011年10月；89(10):985-95.

doi:10.1007/s00109-011-0754-2。 Epub 2011年4月16日。

作者

附属

¹美国马里兰州巴尔的摩市约翰斯·霍普金斯湾景医疗中心外科Hendrix烧伤实验室，邮编21224。

PMID： 21499736
预防性维修识别码：项目经理3587336
内政部： 2007年10月10日/00109-011-0754-2

摘要

老年人伤口愈合受损是一个主要的临床问题。阐明衰老损害伤口愈合的细胞和分子机制，可能有助于开发出针对未愈合伤口的老年患者的改进治疗策略。新生血管化是创伤愈合的关键步骤，骨髓源性血管生成细胞（BMDAC）在血管化过程中起着重要作用。使用小鼠全层烧伤模型，我们证明烧伤伤口的灌注和血管化因衰老而受损，并与携带细胞表面分子CXCR4和Sca1的BMDAC的动员显著减少有关。基质衍生因子1（SDF-1）是CXCR4的细胞因子配体，在老年小鼠的外周血和烧伤创面中的表达显著降低。低氧诱导因子（HIF）-1α在幼年（2个月龄）而非老年（2岁）小鼠的烧伤创面中表达。当静脉注射年轻供体小鼠的BMDAC时，老年受体小鼠烧伤创面组织的归巢受到损害，而BMDAC供体小鼠年龄对归巢没有影响。我们的研究结果表明，由于HIF-1诱导和SDF-1信号传导受损，衰老会损害BMDAC的动员及其在烧伤创面组织中的归巢，从而损害烧伤创面的血管生成。

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数字

图1
老化对烧伤创面愈合的影响。一2月龄（年轻）和2岁（老年）C57BL/6J小鼠。b条年轻与老年129S1/SvImJ小鼠。在烧伤后第0天、第3天、第7天、第14天和第21天，采用计算机辅助平面测量法测量创伤面积。平均值±SEM(n个=4–8）。通过双向方差分析评估老化的总体影响(*右侧括号*)

图2
老化对烧伤创面血流量的影响。一年轻与老年C57BL/6J小鼠。b条年轻与老年129S1/SvImJ小鼠。为了测量血流，在烧伤后的指定时间进行连续激光多普勒灌注成像。平均值±SEM(n个=4–10）。通过双向方差分析评估老化的总体影响(*右侧括号*). **P（P）*个别时间点<0.05

图3
老化对烧伤创面血管化的影响。使用抗CD31抗体对C57BL/6J小鼠在第21天的烧伤伤口进行免疫组织化学分析。**a、 b条**年轻和老年小鼠伤口愈合中心的代表性图像（原始放大倍率，200倍）。**c（c）**CD31编号⁺每200×场的容器数。平均值±扫描电镜(n个=7–9）**P（P）*<0.05（学生的t吨测试）

图4
老化对烧伤后骨髓源性血管生成细胞动员的影响。采集非烧伤对照小鼠的外周血样本(N个)或烧伤后第3天的小鼠(B类)并用流式细胞仪分析以确定循环CXCR4的数量⁺/Sca1类⁺细胞。一年轻与老年C57BL/6 J小鼠。b条年轻鼠与老年鼠129只S1/SvImJ。平均值±SEM(n个=5–7个）。通过双向方差分析评估老化的总体影响(*顶部的支架*); ***P（P）*<0.01 vs年轻非烧伤小鼠

图5
老化对烧伤后SDF-1和HIF-1α表达的影响。一SDF-1 mRNA在烧伤创面的表达。从非烧伤小鼠的皮肤中分离出RNA(N个)或是烧伤的伤口(B类)在第2天对129S1/SvImJ幼鼠和老年小鼠进行试验。采用RT-qPCR分析SDF-1 RNA水平。平均值±SEM(n个=3–4个）。通过双向方差分析评估老化的总体影响(*顶部的支架*); ***P（P）*<0.01 vs Young N。b条采用ELISA法测定上述同一小鼠血清样品中SDF-1蛋白水平。平均值±SEM(n个=3–4个）。通过双向方差分析评估衰老的总体影响(*顶部的支架*); ***P（P）*<0.01 vs Young N。**c（c）**年轻和老年小鼠烧伤伤口中HIF-1α蛋白水平。在烧伤后第2天，采集非烧伤和烧伤组织，并使用抗HIF-1α和β-肌动蛋白抗体对蛋白裂解物等分进行免疫印迹分析

图6
年龄对CXCR4招募的影响⁺用于烧伤伤口的细胞。在烧伤后第3天从年轻和老年129S1/SvImJ小鼠身上获取组织，并用抗CXCR4抗体进行免疫组织化学分析。**a、 b条**伤口和邻近区域的代表性截面(*BW公司*烧伤伤口，*NS公司*正常皮肤，*HZ（赫兹）*愈合区；原始放大倍数，40倍）。**c、 d日***装箱区域*在里面一和b条以更高的功率显示（原始放大倍数为100倍）。**e、（f）***装箱区域*在里面**c（c）**和d日以更高的功率显示（原始放大倍数，200倍）；红箭表示CXCR4⁺细胞

图7
受体或供体年龄对BMDAC在烧伤创面归巢的影响。在受体雌性C57BL/6J小鼠烧伤48 h后，通过尾静脉注射来自供体雄性C57BL/6J小鼠的BMDAC。注射后8h切取正常皮肤和烧伤创面。提取DNA并使用qPCR检测BMDAC归巢，以确定Y染色体特异性斯里常染色体相关基因*名称1*基因。Homing表示为烧伤创面/正常皮肤的信号比率。平均值±SEM(n个=3–6个）。通过双向方差分析和Bonferroni事后比较评估统计显著性**P（P）*与年轻受试者相比，<0.01。一来自年轻人的BMDAC(*Y（Y）*)捐赠者被注入*Y（Y）*或旧的(*O（运行）*)收件人。b条BMDAC来自*Y（Y）*或*O（运行）*捐赠者被注入*Y（Y）*收件人

图8
老化对烧伤创面愈合的影响。衰老损害HIF-1α的诱导，降低SDF-1的表达，并损害BMDAC的循环动员和伤口归巢，从而导致血管生成减少、组织灌注减少和伤口愈合延迟

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1. Gosain A，DiPietro LA。衰老和伤口愈合。2004年世界外科杂志；28:321–326.-公共医学
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