收藏本站
《浙江大学》 2009年
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

缺氧预处理骨髓间充质干细胞移植减少大鼠心肌梗死后心肌细胞凋亡并改善心功能

何爱娜  
【摘要】: 心肌梗死(myocardial infarction,MI),是指冠状动脉闭塞血流中断,部分心肌因严重而持久的缺血而发生局部坏死,导致了心肌细胞的不可逆的损伤和丢失以及瘢痕的形成,是引起充血性心力衰竭的主要原因。 急性心肌梗死的治疗,早期在于尽快挽救濒死的心肌防止梗塞面积扩大,缩小心肌缺血的范围。近十年来,随着对干细胞(stem ceils)认识的不断加深,很多研究认为干细胞具有组织再生的功能,在体内能分化成为其他成熟细胞,如心肌细胞,血管内皮细胞等等。因此,用干细胞治疗心肌梗死的研究引起了大家的普遍关注。 骨髓间充质干细胞(mesenchymal stem cells,MSCs)是一种多能干细胞,在心肌微环境中可分化为心肌细胞和血管内皮细胞,同时它们可以释放促进血管生成和抗凋亡的因子,如血管内皮生长因子(vascular endothelial growth factor,VEGF),肝细胞生长因子(hepatic growth factor,HGF))和胰岛素样生长因子(insulin-like growth factor,IGF-1)等,从而激活内源性的修复机制。然而MSCs移植后的疗效不够理想,其低存活力大大限制了细胞治疗的效果。有研究通过基因修饰可以增强了MSCs的心肌保护作用,但其安全性和有效性仍然是有争论的。 以前的报道表明,缺氧在胎盘的发育过程中有着及其重要的作用,早期人类胚胎就发生在一个非常低的氧浓度的环境中。MSCs定居的骨髓也是一个含氧量低的环境,当MSCs的氧浓度减少到5%时增加了其骨形成的能力,用缺氧刺激MSCs增加了其旁分泌作用。因此我们推测经缺氧预处理(anoxic preconditioning,AP)的MSCs,其心脏保护功能会进一步增加。 研究方法: 体内实验:骨髓MSCs由冲洗雄性的8周SD大鼠的股骨和胫骨骨髓腔并用密度梯度离心法分离获取。3-5次传代后贴壁的梭形骨髓MSCs得到扩增和纯化。移植前用流式细胞仪对骨髓MSCs进行检测。AP-MSCs缺氧(氧浓度0.5%)3小时。移植细胞在体外用细胞核染料DAPI(50μg/ml)标记30分钟。体重约250g的成年雄性SD大鼠,开胸结扎左冠状动脉前降支,建立急性心梗模型。建模成功一周后再次开胸,随机分3组,分别在心梗周边区分3-5点注射150μl DMEM(n=16),5×106 MSCs/150μl(n=16),或5×106 AP-MSCs/150μl(n=16)。在移植后1周,行TUNEL染色评估心肌细胞凋亡,并对凋亡相关蛋白信号通路蛋白的westernblot分析来评价DMEM、MSCs和AP-MSCs三组的心肌细胞凋亡情况。在移植后4周,采用心脏超声评价大鼠的心功能情况;行HE染色,进行心梗面积计算,血管计数。 体外实验:采用分次消化法分离获取出生1-3天SD大鼠的心肌细胞,以差速贴壁法和Brdu抑制法提纯心肌细胞。十天后,心肌细胞随机分为三组进行缺氧再复氧实验:DMEM组、MSCs共培养组、AP-MSCs共培养组,缺氧24小时复氧3小时,对照组在含20%胎牛血清的DMEM中标准条件下培养27小时,用AnnexinV-FITC法检测心肌细胞的凋亡。 结果: 1.心肌细胞和骨髓间充质干细胞的形态和鉴定 心肌细胞呈梭形、多角形,具有搏动能力;MSCs分离培养至第三代就较纯,显微镜下几乎见不到杂质细胞,进行细胞表面标记鉴定发现大多数细胞表达粘附分子CD44和CD90,而很少细胞表达造血细胞表面标记CD45,这结果符合MSCs的特征。 2.MSCs特别是AP-MSCs减少了缺氧再复氧诱导的心肌细胞凋亡 正常培养的心肌细胞凋亡率低(2.16±0.78%),缺氧再复氧后,心肌细胞凋亡明显增加(21.5±2.71%,vs正常培养组,P0.05),与MSCs共培养后其凋亡率降低(17.47±1.62%,vs DMEM组,P0.05),而与AP-MSCs共培养后其凋亡率进一步降低(11.01±2.10%,vs DMEM组和MSCs组,P0.05)。 3.MSCs和AP-MSCs对心肌细胞凋亡相关蛋白表达的影响 MSCs特别是AP-MSCs提高了bcl-2/bax的比值,减少了缺氧再复氧后的心肌细胞的caspase-3的激活。 4.MSCs的移植后的体内追踪 细胞移植后4周,在SD大鼠心肌内可见DAPI标记的MSCs或AP-MSCs,表明心肌注射成功,并有MSCs在心肌内定植。 5.MSCs特别是AP-MSCs减少了心梗后的心肌细胞凋亡 心梗后心肌细胞凋亡明显增加(DMEM组:14.54±0.60%,vs Sham组,P0.05),MSCs移植组凋亡减少(11.18±0.88%,vs DMEM组,P0.05),AP-MSCs移植组凋亡进一步减少(9.03±0.42%,vs DMEM组和MSCs组,P0.05)。Western-blot检测也发现MSCs移植特别是AP-MSCs移植提高了bcl-2/bax的比值,减少了心肌caspase-3的激活。 6.MSCs特别是AP-MSCs移植改善了心梗后大鼠的心功能 心梗后大鼠心功能明显下降(FS%20.94±1.20,vs Sham 47.64±1.55,P0.05),MSCs移植后心功能增加(FS%37.12±2.00,vs DMEM,P0.05),AP-MSCs移植更为明显(FS%43.32±1.82,vs MSCs,P0.05)。 7.MSCs特别是AP-MSCs移植减少心梗面积 细胞移植后四周MSCs组心梗面积减少(38.76±1.42%,vs.DMEM组:47.30±2.63%,P0.05),而AP-MSCs组心梗面积进一步减少(32.8±1.67%,vs MSCs组,P0.05)。 8.AP-MSCs移植增加了心梗后心肌的血管密度和VEGF的表达 AP-MSCs移植组血管密度增加(6.10±0.23,vs.DMEM组:4.88±0.37和MSCs组:4.78±0.27,P0.05),并且VEGF表达增加。 结论: MSCs上调了缺氧后复氧的大鼠心肌细胞Bcl-2/Bax比例并抑制caspase-3的激活,从而减轻了心肌细胞的凋亡。缺氧预处理增强了这种作用。 MSCs移植对心肌梗死后的心功能恢复具有保护作用,对MSCs进行缺氧预处理可以增强这种保护作用。
【学位授予单位】:浙江大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2009
【分类号】:R542.22

手机知网App
【引证文献】
中国硕士学位论文全文数据库 前1条
1 赖晓峰;IGF-1后处理与缺血后处理抑制缺血再灌注心肌损伤的对比研究[D];重庆医科大学;2012年
【共引文献】
中国博士学位论文全文数据库 前2条
1 刘善新;羟基红花黄素A对缺氧/复氧诱导的H9c2心肌细胞凋亡的影响及机制研究[D];浙江大学;2011年
2 赵军;Caspase-3抑制剂及外源性Bcl-2对缺氧/缺血后心肌细胞凋亡的实验研究[D];苏州大学;2003年
中国硕士学位论文全文数据库 前5条
1 秦宇红;纳洛酮对缺氧心肌细胞保护作用的实验研究[D];中国人民解放军军医进修学院;2003年
2 段为钢;三种滇产鼠尾草复方注射液抗心肌缺血再灌注损伤的研究[D];昆明医学院;2004年
3 王璋;长期间歇性缺氧预适应对心肌缺血再灌注损伤保护机制的研究[D];第三军医大学;2003年
4 诸绍君;异丙酚对心脏灌注液停跳诱导的细胞凋亡保护机制研究[D];浙江大学;2005年
5 冯彩霞;蒺藜皂苷对大鼠心肌缺血再灌注损伤的保护作用[D];吉林大学;2008年
【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 葛军;张玉;郑增长;黄延旺;宋红生;;CREB转录因子及其磷酸化信号通路的研究进展[J];安徽农业科学;2010年30期
2 赵红,汪承亚,陈家伟;胰岛素样生长因子I的基础与临床研究进展[J];国外医学.内分泌学分册;2000年06期
3 熊果;马康华;;cAMP反应元件结合蛋白(CREB)与细胞凋亡[J];基础医学与临床;2011年03期
4 张国明;王禹;李天德;陈练;孙志军;王峙峰;沈洪;苏绍萍;;药物后适应对急性心肌梗死心肌保护作用的临床研究[J];军医进修学院学报;2009年04期
5 魏慧芳;王国贤;陈萍;周艳彬;;尼可地尔后处理对急性缺血诱导的大鼠心肌细胞凋亡的影响[J];中国动脉硬化杂志;2009年08期
6 龚子曦;冉珂;常业恬;徐军美;;腺苷A_1受体激动剂后处理对兔心肌缺血-再灌注损伤的影响[J];临床麻醉学杂志;2009年03期
7 尹立国;崔建忠;;线粒体通透性转换孔的研究现状[J];华北煤炭医学院学报;2007年04期
8 吴财能;屠伟峰;;心脏内阿片受体和阿片肽对心脏作用的研究进展[J];实用医学杂志;2009年03期
9 田涛;马宾;王明霞;蔡鑫;刘进军;方羚;吴士礼;高琴;于影;关旭东;;吡那地尔后处理在减轻家兔心肌缺血/再灌注损伤中的作用[J];中国药理学通报;2011年08期
10 孙胜;赵秀梅;刘秀华;;大鼠在体心脏缺血后处理模型的建立与优化[J];中国微循环;2007年06期
中国博士学位论文全文数据库 前1条
1 高焱章;重组hIGF-Ⅰ延缓心梗大鼠心肌细胞老化、改善心功能的研究[D];华中科技大学;2008年
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 曲环;郭艳红;朱小君;高炜;毛节明;;骨髓间充质干细胞对缺氧诱导心肌细胞凋亡的保护作用[J];中华医学杂志;2007年04期
2 韦育林;伍卫;王景峰;邓春玉;钱卫民;傅玉如;魏菁;;骨髓间充质干细胞诱导分化为心肌细胞及其内向整流钾电流特征[J];中山大学学报(医学科学版);2005年04期
3 郭敏芳;李建远;;骨髓间充质干细胞体外定向诱导分化为心肌样细胞[J];实用全科医学;2007年01期
4 陈嘉;孙京臣;邹移海;张进;黄冰;;丹酚酸B诱导骨髓间充质干细胞向心肌样细胞分化[J];第四军医大学学报;2007年23期
5 王永;吴继雄;;骨髓间充质干细胞分化为心肌细胞的研究进展[J];心脏杂志;2008年02期
6 曲环;郭艳红;朱小君;高炜;毛节明;;骨髓间充质干细胞对持续缺氧心肌保护作用的研究[J];中国老年学杂志;2008年15期
7 初志辉;惠杰;韩莲花;;化学诱导剂5-氮杂胞苷及模拟生物微环境对骨髓间充质干细胞分化成心肌样细胞的影响[J];中国组织工程研究与临床康复;2009年40期
8 赵春艳;管英俊;滕海林;陈燕春;庄宝祥;马晓君;于丽;;小鼠骨髓间充质干细胞体外诱导向心肌细胞分化的研究[J];潍坊医学院学报;2008年02期
9 程芮;王士雯;曹丰;孟玲;王韫芳;李艳华;李泱;裴雪涛;;5-氮胞苷浓度对体外骨髓间充质干细胞诱导分化为心肌样细胞的影响[J];中华老年多器官疾病杂志;2005年03期
10 李莉;张发宝;高平进;杨黄恬;朱鼎良;;大鼠骨髓间充质干细胞向心肌样细胞诱导分化的体外条件研究[J];中国分子心脏病学杂志;2006年03期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 严晓红;王嫒;潘艳霞;林丽;陈世健;袁文俊;;腺病毒介导GRP78蛋白过表达抑制低氧诱导的培养新生大鼠心肌细胞凋亡[A];湖北省生理学会2007年度年会暨学术报告会论文集[C];2007年
2 王海萍;张雷;;催产素体外诱导大鼠骨髓间充质干细胞分化为心肌样细胞[A];第二届中国医学细胞生物学学术大会暨细胞生物学教学改革会议论文集[C];2008年
3 秦玉明;王大为;杨世伟;曹黎明;赵乃铮;王凤鸣;钱建华;龚晓平;周凯;胡宝珍;;经皮球囊肺动脉瓣成形术对小儿心肌细胞的影响[A];2006(第三届)江浙沪儿科学术会议暨浙江省儿科学术年会论文汇编[C];2006年
4 乔国芬;吴玲;初文峰;吕延杰;杨宝峰;;血小板活化因子诱导H9c2心肌细胞凋亡作用及其机制[A];第六届海峡两岸心血管科学研讨会论文摘要集[C];2007年
5 朱丹;黄秀兰;;人参皂苷Rg1保护心肌细胞免于缺氧-复养损伤涉及PKCε-activated ERK1/2径路[A];全国第十一届生化与分子药理学学术会议论文集[C];2009年
6 裴建明;王跃民;马恒;黄德明;;不同时间低氧后心肌细胞钙瞬变的变化[A];中国生理学会第21届全国代表大会暨学术会议论文摘要汇编[C];2002年
7 林国生;蔡军;江洪;杨波;蒋学俊;王腾;代治国;范国华;余奇劲;;胚胎心肌细胞移植治疗缓慢型心律失常的实验研究[A];中华医学会心血管病分会第八次全国心血管病学术会议汇编[C];2004年
8 周苏宁;邵建华;;缺氧复氧心肌细胞NF-κB活化调控iNOS基因表达及NO释放[A];中华医学会心血管病分会第八次全国心血管病学术会议汇编[C];2004年
9 赵军;顾振纶;杨吉成;盛伟华;郑世营;;缺氧对心肌细胞DNA链损伤的体外实验研究[A];中华医学会第七次全国胸心血管外科学术会议暨2007中华医学会胸心血管外科青年医师论坛论文集心血管外科分册[C];2007年
10 张玉霞;刘铭球;喻伦银;刁路明;唐志佼;夏东;王敏;;血管紧张素Ⅱ诱导心肌细胞、成纤维细胞增殖和肥大中cyclinD_2和p16基因转录及蛋白表达变化[A];新世纪 新机遇 新挑战——知识创新和高新技术产业发展(上册)[C];2001年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 杨洋;骨髓细胞生成心肌细胞[N];卫生与生活报;2003年
2 编译 晓鱼;人类心肌细胞可再生[N];医药经济报;2009年
3 记者 郑晓春;以科学家用皮肤细胞制造出心肌细胞[N];科技日报;2009年
4 刘霞;美成功将成纤维细胞直接变为心肌细胞[N];科技日报;2010年
5 记者 张晔;基因调控让坏死的心肌细胞“复活”[N];科技日报;2011年
6 赵炜;骨髓间充质干细胞可减轻排异反应[N];健康报;2004年
7 艾平 编译;加拿大骨髓干细胞培植心肌细胞[N];大众科技报;2000年
8 吴伟农;心肌细胞能自我修复[N];医药经济报;2001年
9 ;急性心梗治疗获重要突破 心肌细胞可以再生[N];中国保险报;2003年
10 记者 张孟军;加发现心肌细胞再生法[N];科技日报;2000年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 何爱娜;缺氧预处理骨髓间充质干细胞移植减少大鼠心肌梗死后心肌细胞凋亡并改善心功能[D];浙江大学;2009年
2 张郁青;自体骨髓干细胞移植治疗心肌梗死的基础及临床研究[D];南京医科大学;2006年
3 王勃;诱导骨髓干细胞向心肌样细胞分化的研究[D];中国医科大学;2005年
4 李卓;同种异体骨髓间充质干细胞联合生长因子移植治疗心肌梗死的实验研究[D];中国医科大学;2008年
5 丁旵东;骨髓间充质干细胞心肌移植后室性心律失常的危险性评估及其机制分析[D];南京医科大学;2006年
6 李佳慧;缺氧预处理骨髓间充质干细胞移植减轻糖尿病大鼠心肌凋亡并延缓心室重塑[D];浙江大学;2008年
7 罗智博;同种异体骨髓间充质干细胞穴位注射零天与七天治疗急性心肌梗死兔的对比研究[D];辽宁中医药大学;2009年
8 李海生;低氧促进人骨髓间充质干细胞增殖和分化及其机制研究[D];中国人民解放军军事医学科学院;2005年
9 史达;木豆叶联合骨髓间充质干细胞治疗股骨头坏死的实验与相关临床研究[D];广州中医药大学;2007年
10 顾绍峰;兔骨髓间充质干细胞分化为角膜上皮样细胞的体外研究[D];中国医科大学;2008年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 郭军;细胞因子预处理对骨髓间充质干细胞增殖分化的影响[D];武汉大学;2005年
2 侯卫涛;增强型绿色荧光蛋白标记骨髓间充质干细胞体外诱导分化成心肌样细胞研究[D];山西医科大学;2009年
3 曾俊义;间接接触共培养下骨髓间充质干细胞分化为心肌样细胞及相关调控基因的时序表达[D];南昌大学;2008年
4 王佳南;仿生电刺激在离体心肌细胞诱导大鼠骨髓间充质干细胞向心肌样细胞分化中的作用[D];重庆医科大学;2009年
5 汪蕾;“心肌样”环境诱导骨髓间充质干细胞向心肌细胞分化的研究[D];武汉大学;2005年
6 张小飞;骨髓间充质干细胞体外心肌样细胞分化过程中结构蛋白发育的实验研究[D];重庆医科大学;2005年
7 张稷;骨髓间充质干细胞向心肌细胞的诱导分化及心肌梗死治疗的实验研究[D];苏州大学;2006年
8 屈佳;体外模拟心肌环境诱导骨髓间充质干细胞向心肌细胞分化的研究[D];山西医科大学;2008年
9 冯雪;中药干预骨髓间充质干细胞体外定向分化的研究[D];清华大学;2005年
10 赵莉莉;曲古抑菌素A促骨髓间充质干细胞向心肌细胞分化的筛选与验证实验[D];重庆医科大学;2009年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62791813
  • 010-62985026