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背景:心肌梗死(myocardial infarction,MI)是由于为心脏供血的冠状动脉堵塞,而导致心肌细胞缺血坏死的一种严重危害人类健康的高风险、高死亡的疾病。目前针对心肌梗死的治疗主要包括:药物治疗、介入治疗以及外科冠状动脉旁路搭桥术,但是这些治疗方法均仅仅能够起到恢复局部心肌的血液供应,延缓心肌梗死后不利的心肌重塑的作用,而并不能从根本上解决心肌梗死后心肌数目减少、心脏功能进行性下降这一心肌梗死后的根本问题。我们及他人的研究表明,心脏中存在着心脏干细胞(cardiac stem cells,CSCs),它可以分化成心肌细胞、血管内皮细胞和平滑肌细胞等,并可以修复损伤的心肌组织。本研究拟从基础性研究角度观察小鼠心脏干细胞各亚群的年龄分布及性别分布情况,同时对各干细胞亚群在心脏不同部位中的分布情况进行初步检测,为临床干细胞治疗心肌梗死寻找新的靶点。目的:本研究拟从基础性研究角度观察小鼠心脏干细胞各亚群的年龄分布及性别分布情况,同时对各干细胞亚群在心脏不同部位中的分布情况进行初步检测,为临床干细胞治疗心肌梗死寻找新的靶点。方法:1、利用免疫磁珠活性分选法获得的C57小鼠心脏干细胞,并利用流式细胞仪进行细胞纯度鉴定;对分选的心脏干细胞行细胞培养并观察其定向分化的能力。2、利用流式细胞技术分析4周龄青年C57小鼠与9月龄老年C57小鼠各9只心脏干细胞的含量;分析6月龄健康成年雌性、雄性各9只C57小鼠心脏干细胞的含量;分析9只6月龄健康成年C57小鼠心房、左心室、右心室以及室间隔的心脏干细胞含量。结果:1 C57小鼠心脏干细胞的活性分选及鉴定1.1磁珠分选法获得的C57小鼠CD45-、Sca-1+干细胞流式细胞仪纯度鉴定Lagendorff装置灌流、消化酶解心肌细胞,经30μm滤网过滤后的小细胞,经Sca-1及CD45抗体孵育后,用流式细胞仪检测CD45-、Sca-1+细胞百分比。经检测发现,纯化后的CD45-、Sca-1+细胞百分比高达86.4%,细胞纯化技术稳定。1.2分离培养的心脏干细胞具有多向分化能力从正常6月龄成年雄性C57小鼠心脏中分离、提取心脏干细胞,培养基中培养14天,然后固定细胞进行免疫荧光染色,发现:干细胞已向特定细胞类型开始分化。分别用肌钙蛋白(troponin I,红色)、α-平滑肌肌动蛋白(α-smooth muscle actin,α-SMA,红色)、von Willebrand因子(v WF,绿色)作为心肌细胞、成纤维细胞及内皮细胞的标记物(细胞核用DAPI标记为蓝色),见图。证明分离培养的心脏干细胞确实具有定向分化为心脏组织细胞的能力,即分离的心脏干细胞成功。2 C57小鼠心脏干细胞的年龄、性别及部位分布2.1 C57小鼠ckit+心脏干细胞与sca-1+心脏干细胞含量比较选择6月龄成年雄性C57小鼠9只,分别使用流式细胞技术测定其心脏中ckit+心脏干细胞与sca-1+心脏干细胞含量(%)。结果发现ckit+CSCs含量明显少于sca-1+CSCS含量。(0.19±0.027 vs 21.37±3.378,P<0.05)。2.2不同年龄C57小鼠ckit+、sca-1+心脏干细胞含量比较选择4周龄和9月龄的雄性C57小鼠各9只,分别作为青年组和老年组,使用流式细胞技术测定其心脏中ckit+心脏干细胞与sca-1+心脏干细胞含量(%)。结果发现青年组ckit+心脏干细胞含量(%)多于老年组(0.24±0.036 vs 0.16±0.057,P<0.05);而老年组sca-1+心脏干细胞含量(%)明显多于青年组(25.41±4.689 vs20.41±5.213,P<0.05);由于sca-1+心脏干细胞含量明显高于ckit+心脏干细胞,所以总体来说老年组心脏干细胞含量(%)明显高于青年组(23.67±6.431 vs 20.21±3.452,P<0.05)。2.3不同性别C57小鼠ckit+、sca-1+心脏干细胞含量比较选择6月龄成年C57小鼠雌雄各9只,分别作为雌性组和雄性组,使用流式细胞技术测定其心脏中ckit+心脏干细胞与sca-1+心脏干细胞含量(%)。结果发现雌性组ckit+心脏干细胞含量(%)与雄性组差别无统计学意义(0.19±0.034 vs 0.18±0.045,P>0.05);同时雌性组sca-1+心脏干细胞含量(%)与雄性组差别亦无统计学意义(22.35±3.423 vs 21.90±4.322,P>0.05);所以总体来说雌性组及雄性组心脏干细胞含量显著差异(21.37±6.231 vs 20.21±2.322,P>0.05)。2.3 C57小鼠心脏不同部位ckit+、sca-1+心脏干细胞含量比较选择6月龄成年雄性C57小鼠9只,将其心脏分为心房,左心室,右心室,室间隔四个部分作为4组,分别使用流式细胞技术测定其心脏中ckit+心脏干细胞与sca-1+心脏干细胞含量(%)。结果发现心房组、左心室组、右心室组以及室间隔组,各组间ckit+心脏干细胞含量(%)差别无统计学意义(0.19±0.034 vs 0.18±0.045 vs 0.19±0.028 vs 0.18±0.087,P>0.05);同时心房组、左心室组、右心室组以及室间隔组,各组间sca-1+心脏干细胞含量(%)差别无统计学意义(23.25±5.313 vs 22.89±3.322 vs 21.98±4.577 vs 22.65±3.373,P>0.05);所以,总体来说心房组、左心室组、右心室组以及室间隔组,各组间心脏干细胞含量(%)差别无统计学意义(22.95±1.364 vs 21.41±5.364 vs 22.58±6.132 vs 22.35±7.7313,P>0.05)。结论:1.免疫磁珠分选法获得的C57小鼠心脏干细胞具有多向分化为心肌细胞、成纤维细胞及内皮细胞的的能力。2.C57小鼠ckit+心脏干细胞含量明显少于sca-1+心脏干细胞。3.老年C57小鼠心脏干细胞含量明显高于青年C57小鼠。4.不同性别C57小鼠ckit+、sca-1+心脏干细胞含量无明显差异。5.C57小鼠心脏不同部位ckit+、sca-1+心脏干细胞含量无明显差异。