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背景及目的 冠状动脉粥样硬化性心脏病是中老年的常见疾病，特别是心肌梗死(MI)所致的细胞丢失和疤痕形成成为影响心功能的主要因素。目前冠心病MI通常的治疗措施包括药物治疗、介入治疗及手术治疗等，有一定的临床效果，但都不能替代不可复生的死亡心肌细胞(凋亡和/或坏死)。最近新兴的细胞生物工程技术实现了肌肉细胞体外的纯化、培养和扩增，并通过移植技术移植至梗死周围区域并在受损的心肌细胞中增殖、分化，达到了替代坏死心肌、防止心室重塑和改善心功能之目的。在这些移植细胞中，骨骼肌干细胞(卫星细胞，SC)占有很重要的地位。然而骨骼肌SC心肌移植后缺血心肌中VEGF的表达及血管再生作用对MI后心室重塑和心功能的影响的研究，国外少见报导，国内尚未见报导，而了解这些问题正是本实验研究目的之所在。方法 45只2-3月龄的Wistar大鼠(雄性23只，雌性22只)被随机均分为三组：假手术(SO)组、MI组及MI+SC移植组。本实验选择结扎Wista大鼠冠脉左前降支(LAD)复制MI模型为研究对象。制作模型的同时取大鼠后肢骨骼肌在体外经Ⅰ型胶原酶、胰蛋白酶两步法提取SC，再经培养、扩增2周后将其移植入梗死区与非梗死区交界处的缺血心肌中。移植4周后测定大鼠心功能的改变、心室重量及重量指数的改变；另外应用免疫组织化学法、RT－PCR技术检测缺血心肌VEGFmRNA、VEGF蛋白的表达及毛细血管的再生情况，同时病理观察SC在梗死区的增殖分化情况并以骨骼肌Myosin单抗作免疫组化鉴定。结果 主要研究结果如下：一、骨骼肌SC的培养、鉴定及生物学特性采用Ⅰ型胶原酶及胰蛋白酶二步消化法获得了大鼠骨骼肌SC，在生长培养基作用下，SC增殖旺盛；在分化培养基条件下，细胞分化良好，可融合形成肌管。骨骼肌肌球蛋白(Myosin)免疫细胞化学染色，SC呈现弱阳性，而肌管呈现强阳性，证实所培养的细胞确是SC。二、大鼠心脏结构和功能的改变1. 心室重塑的发生与假手术组比较，单纯MI组及SC移植组大鼠之左室重量(LVW)、右室重量(RVW)、LVW/BW(体重)及RVW/BW均明显增加(P<0.01或0.001)，但SC移植组LVW、<WP=9>LVW/BW及RVW/BW较之单纯MI组则有明显改善(P<0.01、0.001、0.05)。2. 血流动力学及心功能的改变与假手术组比较，尽管单纯MI组及SC移植组大鼠之收缩压(SBP)、舒张压(DBP)、平均动脉压(MAP)、左室收缩压(LVSP)及左室压力最大上升/下降速率(±dp/dtmax)均明显降低(P<0.05或0.01或0.001)，左室舒张末压(LVEDP)均明显增高(P<0.001)，但SC移植组±dp/dtmax、LVEDP较之单纯MI组则有明显改善(P<0.05、0.001、0.01)。三、梗死区病理及免疫组化检测结果1. 大体标本与假手术组比较，MI组大鼠心脏轻至中度增大，左室壁梗死区变薄、色苍白，而未梗死心室壁增厚；SC移植组则有较明显改善，且梗死区相对较小。2. HE染色假手术组大鼠心肌形态正常，结构清晰，心肌纤维排列整齐有序，未见成纤维细胞聚集增生；MI组大鼠心肌内成纤维细胞增生及胶原形成，心肌有序的基本结构发生紊乱，未见成肌细胞生长、分化；移植组12只大鼠梗死区中可见少至中量的带有横纹且具有多核的肌细胞存在，组织排列较有序，纤维组织明显少于MI组。3. 免疫组织检查利用骨骼肌特异性的肌球蛋白(Myosin)单克隆抗体作免疫组化染色，在移植组梗死区中成活的肌细胞显示为强阳性(大鼠骨骼肌作阳性对照，正常心肌作阴性对照)，而MI组梗死区中无阳性发现，假手术组亦显示阴性。四、缺血心肌中VEGFmRNA及VEGF蛋白表达的变化与假手术组及MI组比较，移植组之VEGFmRNA及VEGF蛋白表达量明显增加(P<0.01、P<0.001)，而假手术组与MI组无差别(P>0.05)。五、缺血心肌中毛细血管密度的变化与假手术组比较，MI组及移植组缺血心肌中毛细血管密度均明显增多(P<0.05、P<0.001)，而移植组较MI组增加更明显(P<0.01)。结论 一、骨骼肌SC在体外有强大的增殖、分化能力，适合用于自体细胞移植。二、SC在梗死区中能分化为类心肌样细胞(慢收缩细胞)，并能抑制缺血心肌的纤维化进程。三、SC及类心肌样细胞(慢收缩细胞)能够通过自分泌和旁分泌的形式分泌VEGF等生长因子并介导毛细血管新生，且慢收缩细胞自身具有弹性和收缩性，由此抑制了心室重塑的过程并导致血流动力学及心功能的改善。