第一章：VEGF诱导小鼠骨髓干细胞向内皮细胞分化及其传导通路的研究　　 多潜能成体祖细胞(MAPC)能够在内皮细胞生长因子(VEGF)作用下在体外分化为内皮细胞(EC)。而关于内皮细胞生长因子(VEGF)诱导MAPC分化的机制目前尚无报道。因此,本研究中我们检测了促分裂原活化蛋白激酶/胞外信号转导酶信号通路(p42/44MAPK/ERK1/2)在小鼠MAPC内皮细胞分化中的作用。我们观察到,在VEGF作用14天后,MAPC中的内皮细胞特异性标志物基因明显上调,这些标志物包括vWF,VE-cadherin,CD31和Flk-1。免疫荧光染色结果进一步证实了vWF和VE-cadherin蛋白在细胞膜上的表达。与此同时典型的鹅卵石样外观形成,内皮一氧化氮合酶(eNOS)表达增加和DiI-Ac-LDL摄取增加提示MAPC分化的细胞开始具备内皮细胞的形态和功能。在分化过程中,VEGF导致p42MAPK/ERK,而非pM4MAPK/ERK长达14天的时间依赖性活化。同时,VEGF在引起的p42MAPK/ERK活化的同时促进了MAPK/ERK的核内转移。MAPK/ERK抑制剂PD98059显著减弱了VEGF诱导的MAPK/ERK活化和核转移,并且相应阻断了VEGF刺激的MAPC内皮细胞特异性标志物基因表达。这些结果表明VEGF通过激活MAPK/ERK信号通路诱导MAPC向内皮细胞分化。　　 第二章：辛伐他汀促进大鼠骨髓基质干细胞向内皮细胞分化及潜在机制　　 骨髓基质干细胞(MSC),也即间充质干细胞,能够分化为包括内皮细胞在内的多种细胞系。辛伐他汀是一种羟甲基戊二酸辅酶A(HMG-CoA)阻断剂,传统上用于降低血脂。然而许多研究表明,辛伐他汀也参与细胞的生物功能调节,包括促进细胞分化。已有报道显示,辛伐他汀可诱导内皮祖细胞(EPC)分化为血管内皮细胞。Notch信号通路在细胞的分化、增殖和凋亡中发挥着重要作用。因此在本实验中我们研究了辛伐他汀对大鼠MSC向内皮细胞分化的诱导作用以及可能机制。我们发现,辛伐他汀的持续刺激能够诱导MSC在一周后显著表达内皮细胞特异性基因和蛋白,包括vWF,CD31,VE-cadherin,Flk-1和Flt-1。与此相对应,Western Blot结果显示NICD蛋白表达水平显著增加。而γ-分泌酶抑制剂DAPT则显著抑制34±4.3％的NICD蛋白表达,并且明显降低了辛伐他汀诱导的MSC内皮细胞标志物基因和蛋白表达。利用Notch-1小分子干扰RNA对MSC内Notch-1基因进行敲除后显著抑制44±3.3％的NICD蛋白表达,同时可阻断辛伐他汀诱导的MSC内皮细胞标志物基因表达。上述结果表明,辛伐他汀通过Notch信号通路诱导大鼠MSC的内皮细胞分化。　　 第三章：细胞间相互作用促进大鼠骨髓基质干细胞向内皮细胞分化和Notch信号通路　　 活化骨髓基质干细胞具有多能性,能够分化为多种类型细胞,例如能够在体外VEGF作用下或移植入动物体内后在体内分化为内皮细胞。近年来有研究显示,将干细胞与靶细胞共同培养亦能促进前者的分化。Notch信号通路在细胞间的相互作用和交流中发挥着重要作用,并参与包括分化在内的多种细胞生物功能。因此,在本研究我们引入了两种共培养系统,即细胞间接触共培养和非接触小室共培养,并研究了大鼠MSC在两种条件下与原代培养的大鼠脑微血管内皮细胞(rBE)共培养7天后的内皮分化情况。同时,我们对Notch信号通路在共培养过程中的活化情况进行检测。研究结果显示,接触性共培养而非小室共培养条件,能够促进MSC表达明显增高的内皮细胞特异性标志物基因(vWF,CD31,VE-cadherin,Flk-1,Flt-1)和蛋白(vWF,CD31),提示MSC已向内皮细胞分化。与之相对应的是,在两种共培养环境中,接触性共培养MSC的Notch信号通路被激活,表现为比对照组MSC明显上调的Notchl,2,4和DLL4转录水平,并伴随显著增加的NICD核转移;而非接触性共培养MSC中Notch信号通路激活程度明显低于接触共培养组MSC。上述结果表明MSC-rBE间的相互作用可促进MSC向内皮细胞分化,且这一过程与Notch信号通路的活性相关联。