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目的：
1.体外培养骨髓间充质干细胞(MSC)并诱导MSC分化为心肌样细胞。
2.制作大鼠急性心肌梗死模型，检测移植MSC对心功能的改善作用及MSC在心肌组织内的分化能力。
3.热休克处理后MSC的免疫表型、低血清培养条件下的凋亡率及移植后对损伤心肌的修复作用。
方法：
1.体外培养并鉴定大鼠骨髓MSC和心肌细胞(CM)，将两类细胞直接接触共培养，诱导MSC向CM分化。
2.开胸直视下接扎大鼠冠状动脉左前降支，制作急性心肌梗死模型。实验大鼠分为3组：假手术组(Sham组)、急性心肌梗死组(AMI组)、MSC移植组(MSCs组，(3～4)× 10<6>细胞)。8周后，通过超声心动、生理多导仪检测各实验组大鼠左室射血分数(LVEF)、短轴缩短率(FS)、左室收缩压峰值(LVSP)、左室舒张末压(LVEDP)、左室压力最大上升或下降速率(+dp/dtmax，-dp/dtmax)等心功能指标；免疫荧光共聚焦检测移植细胞的分化；免疫组化染色行CD31抗原检测以了解梗死边缘区新生血管数量；RT-PCR检测心肌组织细胞因子血管内皮细胞生长因子(VEGF)的表达水平。
3.将培养的MSC热休克处理(42℃，30分钟)，免疫印迹及流式细胞术检测热休克蛋白70(HSP-70)的表达；处理后的MSC进行低血清培养，Annexin Ⅴ试剂盒检测细胞凋亡率；将热休克处理后细胞移植到心肌梗死后心肌组织中，8周后检测心功能及细胞分化并与上述各组进行比较。
结果：
1.体外培养的MSC表达CD90、CD44、CD105、CD54，不表达CD34、CD45、CD31等造血细胞、内皮细胞相关抗原。MSC与CM共培养后可分化为心肌样细胞，表达心肌特异蛋白肌钙蛋白T和肌球蛋白。
2.AMI组及MSC s组大鼠心功能较Sham组明显下降。MSCs组与AMI组比较：LVEF(65.20±6.03％vs 54.60±8.71％)、FS(42.45±6.73％vs 37.13±3.98％)、LVSP(89.75±4.08mmHg vs81.95±3.72nmaHg)、+dp/dtmax(5260.78±344.59mmHg/s vs4362.05±294.97mmHg/s)、-dp/dtmax(4297.54±406.90 mmHg/s vs 3414.01±329.91mmHg/s)均明显升高(P<0.01)，而LVEDP(4.3018±1.2827mmHg vs5.5920±1.0604mmHg)明显下降(P<0.05)。标记的MSCs在梗死周边心肌组织中分化为心肌样细胞，表达心肌特异性蛋白；MSCs组梗死周边组织新生血管数量明显高于AMI组(3.44±0.42个/0.2mm<2> vs1.59±0.38个/0.2mm<2>，P<0.05)；RT-PCR检测，MSCs组心肌组织VEGF的表达亦明显升高。
3.MSC经热休克处理后免疫表型未发生变化。与未处理的MSC比较，热休克处理后的MSC HSP-70含量明显增高；在低血清培养条件下48h、72h、96h的细胞凋亡率(1.13±0.25％，5.77±1.37％，10.36±3.81％)较未处理组相应时间凋亡率(2.19±0.3 1％，10.99±2.53％，16.26±2.25％)明显降低(P<0.01，P<0.01，P<0.05)：培养72h、96h后的细胞死亡率(9.73±3.35％，14.78±5.61％)较未处理组(15.41±2.94％，19.02±5.96％)明显降低(P<0.01，P<0.05)。大鼠心梗后移植热休克处理后MSC组(MSC+H组)，8周后LVEF(73.8±5.01％)、LVSP(95.30±4.56mmHg)、+dp/dtmax(568 1.43±448.17mmHg/s、-dp/dtmax(4756.03±558.27 mmHg/s)较MSCs组均升高(P<0.01，P<0.05，P<0.01，P<0.01)，LVEDP(3.7574±1.1638mmHg)明显下降(P<0.05)，FS较MSCs组有升高的趋势，但无统计学意义。热休克处理后的MSC在损伤心肌组织中分化为心肌样细胞。MSC+H组梗死周边组织新生血管数量(3.54±0.69个/0.2mm<2>)及VEGF表达水平较AMI组明显升高，与MSCs组比较无统计学差异。
结论：
1.MSC在与CM直接接触共培养条件下可被诱导分化为心肌样细胞，表达心肌特异性蛋白。
2.MSC移植后在心肌组织中分化为心肌样细胞，细胞移植可以促进新生血管形成，改善心肌梗死动物的心功能。
3.热休克处理MSC不改变其免疫表型及体内分化能力并能提高MSC对低血清培养条件的耐受性，移植热休克处理后的MSC能更好地改善心梗后的心功能。