| Article ID | Journal | Published Year | Pages | File Type |
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| 2726900 | Canadian Journal of Cardiology | 2014 | 8 Pages |
BackgroundPerlecan is a heparan sulfate proteoglycan (HSPG) constituent of the extracellular matrix with roles in cell growth, differentiation, and angiogenesis. The role of the HS side chains in regulating in vivo angiogenesis after hind-limb ischemia is unknown.MethodsHeparan sulfate (HS)-deficient perlecan (Hspg2Δ3/Δ3) mice (n = 35), containing normal perlecan core protein but deficient in HS side chains, and wild-type (n = 33) littermates underwent surgical induction of hind-limb ischemia. Laser Doppler perfusion imaging (LDPI) and contrast-enhanced ultrasonography (CEU) provided serial assessment of hind-limb perfusion. Harvested muscles underwent immunostaining for endothelial cell density (CD31), real-time reverse transcription polymerase chain reaction RT-PCR for vascular endothelial growth factor (VEGF) mRNA expression and western blot analysis for VEGF and fibroblast growth factor (FGF)2 protein expression at days 2 and 28.ResultsSerial LDPI showed significantly greater perfusion recovery in ischemic limbs of wild-type compared with Hspg2Δ3/Δ3 mice. CEU showed that normalized microvascular perfusion was increased in wild-type compared with Hspg2Δ3/Δ3 mice at day 28 (0.67 ± 0.12 vs 0.26 ± 0.08; P = 0.001). CD31-positive cell counts were significantly higher in wild-type compared with Hspg2Δ3/Δ3 mice on day 28 (122 ± 30 cells vs 84 ± 34 cells per high-power field [HPF]; P < 0.05). Endogenous VEGF mRNA expression (P < 0.05) and VEGF protein expression (P < 0.002) were significantly decreased in the ischemic limbs of Hspg2Δ3/Δ3 mice compared with wild-type mice at day 2 and day 28, respectively. FGF2 protein expression showed no significant differences.ConclusionsThese results suggest that the HS side chains in perlecan are important mediators of the angiogenic response to ischemia through a mechanism that involves upregulation of VEGF expression.
RésuméIntroductionLe perlécane est un protéoglycane de type héparane-sulfate (HSPG : heparan sulfate proteoglycan), constituant de la matrice extracellulaire, qui joue un rôle dans la croissance cellulaire, la différenciation et l’angiogenèse. On ignore le rôle des chaînes latérales d’héparane-sulfate (HS) dans la régulation de l’angiogenèse in vivo après l’ischémie des membres postérieurs.MéthodesLes souris (n = 35) déficientes en héparane-sulfate (Hspg2 Δ3/Δ3), contenant la protéine centrale du perlécane normal, mais déficient dans les chaînes latérales d’HS, et la portée de souriceaux de type sauvage (n = 33) ont subi une induction chirurgicale de l’ischémie des membres postérieurs. L’imagerie de perfusion au laser Doppler (IPLD) et l’échographie rehaussée par un agent de contraste (ERAC) ont fourni une évaluation sérielle de la perfusion des membres postérieurs. Les muscles prélevés ont subi l’immunocoloration de la densité cellulaire endothéliale (CD31), la transcription inverse de la réaction en chaîne par polymérase en temps réel (TI-RCP) de l’expression de l’ARNm du facteur de croissance endothélial vasculaire (FCEV) et l’analyse du buvardage de western pour l’expression des protéines du FCEV et du facteur de croissance fibroblastique (FCF) de type 2 au 2e jour et au 28e jour.RésultatsL’IPLD sérielle a montré un rétablissement de la perfusion des membres ischémiques des souris de type sauvage significativement plus grand que les souris Hspg2Δ3/Δ3. L’ERAC a montré que la perfusion microvasculaire normalisée augmentait chez les souris de type sauvage par rapport aux souris Hspg2Δ3/Δ3 au 28e jour (0,67 ± 0,12 vs 0,26 ± 0,08; P = 0,001). Les dénombrements cellulaires positifs CD31 ont été significativement plus élevé chez les souris de type sauvage que chez les souris Hspg2Δ3/Δ3 au 28e jour (122 ± 30 cellules vs 84 ± 34 cellules par champ à fort grossissement [HPF : high-power field]; P < 0,05). L’expression endogène de l’ARNm du FCEV (P < 0,05) et l’expression de la protéine du FCEV (P < 0,002) ont significativement diminué dans les membres ischémiques des souris Hspg2Δ3/Δ3 par rapport aux souris de type sauvage au 2e jour et au 28e jour, respectivement. L’expression des protéines du FCF2 n’a montré aucune différence significative.ConclusionsCes résultats suggèrent que les chaînes latérales d’HS du perlécane sont d’importants médiateurs de la réponse angiogène à l’ischémie par un mécanisme qui implique la régulation à la hausse de l’expression du FCEV.
