研究背景：随着近年来我国经济社会的发展,老龄化的提高、饮食结构和生活方式的改变,冠心病的发病率不断增高,虽然目前治疗手段取得了长足的进步,然而这些治疗均不能挽救已经梗死的心肌,从而导致了急性心肌梗死后慢性心功能不全发生率的上升。长期以来人们认为心脏是一个分化终末的器官,而近年来发现心脏存在能够增殖分化干细胞,这使得修复损伤心肌成为可能,而这类细胞中以c-kit+心脏干细胞的修复能力最强。明确在自然病程状态下,急性心肌梗死后c-kit+心脏干细胞的增殖和分化状态对我们进一步认识心脏干细胞、利用干细胞开展治疗有很大帮助,然而至今极少研究涉及这一问题。因此本课题选择在无任何干预状态下观察心脏c-kit+心脏干细胞增生和分化的时序变化。研究目的：本研究采用开胸冠脉结扎法制备大鼠心肌缺血动物模型,利用组织学和免疫荧光技术研究急性心肌梗死后的病理改变,c-kit+阳性心脏干细胞增殖状态、数量、和位置随时间改变的情况,以及这类细胞的最终分化方向。研究方法：选取SD大鼠25只,雌雄不限,有复旦大学上海医院动物实验中心提供,体重170±10g。将动物随分配到5个组(每组各5只)：分别为对照组(假手术组)、急性心肌梗死后1天组、急性心肌梗死后3天组、急性心肌梗死后7天组及急性心肌梗死后28天组。以开胸结扎大鼠冠状动脉左前降支的方法制备大鼠急性心肌梗死模型,对照组仅开胸置缝线,不结扎,术后连续腹腔注射青霉素3天。用肢体导联心电图评估造模成功与否。造模成功后,分别于术后1天、3天、7天及28天,以过量戊巴比妥钠麻醉动物,开胸取心脏,切下梗死心肌后于甲醛溶液中侵泡72小时,后制成石蜡切片,分别进行HE染色、Masson染色、c-kit免疫荧光染色、ki-67免疫荧光染色、GATA4免疫荧光染色,Nkx2.5免疫荧光染色。免疫荧光染色时以PBS代替一抗做阴性对照。用光学纤维镜观察HE染色、Massoon染色切片,己明确急性心肌梗死后心脏组织学改变,荧光显微镜观察免疫荧光片和并采集图片,以观察心脏c-kit心脏干细胞数量、位置及增值状态随时间变化的变化。研究结果：(1)开胸结扎冠状动脉左前降支后,左室前壁苍白,左心耳充血,心室收缩活动减弱,心电图肢体导联ST段抬高,显示模型制备成功。(2)HE及Masson染色显示梗死区位于左室前壁及室间隔前部,梗死部位核消失、肌纤维排列紊乱,炎症细胞浸润,后期纤维结缔组织增生,替代坏死心肌组织,新生毛细血管形成。验证了经典急性缺血后的心肌病例变化。(3)以免疫荧光显微镜观察荧光染色切片,结果提示在坏死相关区域,c-kit阳性表达在心肌梗死1天未见较对照组的明显差异,3天后较对照组显著上升,7天时达到高峰,28天后较对照组无明显差异,c-kit主要表达于缺血坏死相关区域,在未受缺血损伤心肌较对照组无明显差异。Ki-67的表达与c-kit相吻合,在心肌梗死1天未见较对照组的明显差异,3天后较对照组显著上升,7天时达到高峰,28天后较对照组无明显差异,但其表达呈现全心增多,不仅限制于缺血梗死相关区域。GATA4及Nkx2.5的在梗死后早期表达升高,位于核内,梗死晚期其表达下降,主要位于核周。结论：1、本研究通过开胸冠状动脉结扎法成功制作了大鼠急性心肌梗死模型,验证心梗后心脏组织学改变,这一过程以心肌细胞大量坏死、炎症细胞浸润及肉芽组织增生坏死部位纤维化为突出特征,最终导致梗死部位心肌厚度下降,瘢痕形成,收缩功能消失。2、在无外界干预的大鼠急性心肌梗死模型中,早期缺血相关区域c-kit+干细胞增殖分裂,于心肌梗死后第7天达到高峰,28天后基本恢复正常状态,这些c-kit+细胞向心肌组织分化,最终可形成新生心肌,c-kit*心脏干细胞在非缺血损伤区无明显增生。而在非缺血损伤区域心肌组织内也有细胞增生分裂的现象,其随时间的变化类似于c-kit心脏干细胞,具体原因尚不明确,这可能与梗死心肌及炎症反应释放大量细胞因子造成成纤维细胞增生,循环干细胞归巢等有关,应进一步明确这些增殖细胞的种类和性质。