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背景:急性心肌梗死(AMI)是心肌缺血性坏死,病情凶险,病死率较高,已引起全球的广泛重视。缝隙连接(Gap junction, GJ)由缝隙连接蛋白(Connexins, Cx)构成的细胞间通道膜结构,介导相邻细胞间电和化学信号的传递。Cx43是成年哺乳动物心室工作细胞中主要的Cx,而Cx45则在心室的特定部位如传导系统中表达。Cx43、45对维持心肌细胞的连接通讯功能、电信号传导和正常的节律性收缩起重要作用,其表达和分布的异常是多种室性心律失常的解剖学基础。研究发现AMI后Cx43数量下降和分布紊乱使得局部传导阻滞和折返性心律失常易于发生。近来的研究发现Cx45可能在缺血性心脏病中起着调控Cx43通道的作用。目前治疗AMI的手段包括药物、冠脉介入治疗、冠脉旁路手术等,虽然这些手段在一定程度上可以缓解患者症状,但均难以从根本上恢复心肌细胞数量,改善心脏舒缩功能。骨髓间充质干细胞(MSCs)具有多向分化潜能,体外扩增能力强,自体移植很少出现免疫排斥反应,并且容易获得、分离和培养,这些特性使其倍受医学界的关注,最近研究表明应用干细胞移植有可能取代受损心肌细胞、促进Cx43的表达及建立新的血管来改善血供。动物实验和初期的临床研究表明干细胞移植可以取代坏死心肌细胞、增加有功能的心肌细胞数量,改善心功能,从而为心肌梗死的治疗开辟了一条崭新的途径,成为近年来各国心血管病研究者关注的焦点。目的:本研究探讨AMI后Cx43、Cx45表达数量、空间分布等的变化情况及经MSCs移植后是否能改善Cx43、Cx45的重构,从而达到治疗AMI、改善心功能的目的。方法:Wistar大鼠随机分为4组,正常对照组(Nor组)、假手术组(Sham组)、心肌梗死+生理盐水组(MI组)和MSCs移植组(MSCs组),每组45只。以上各组按干预后4、8和12周又分为3个亚组,每亚组15只大鼠。结扎大鼠左冠状动脉前降支(LAD)建立大鼠AMI模型后,将经过5-氮杂胞苷(5-aza)诱导的骨髓间充质干细胞(MSCs)移植致心肌梗死的边缘区和中心区。免疫荧光双染色法染色后以激光共聚焦显微镜(LSCM)对移植前后的心肌Cx43、Cx45蛋白进行定量分析,采用免疫电镜的方法观察GJ的结构变化情况。结果:⑴LSCM观察可见4’,6-二脒基-2-苯基吲哚(DAPI)标记的带蓝色荧光的移植MSCs细胞核呈小岛样分布且较广泛,随着移植时间的延长荧光强度逐渐减弱。同一切片的多通道的激发光观察发现移植的MSCs可表达Cx43。⑵免疫荧光及免疫电镜的检测结果均显示:干预后4、8和12周,MI组和MSCs组的缺血区Cx43较正常区显著减少,而梗死区Cx43则显著低于缺血区;与MI组相比,MSCs组缺血区Cx43显著增高,而梗死区Cx43与MI组无统计学差异。干预后4、8和12周,MI组和MSCs组缺血区Cx45较正常区增加;与MI组缺血区相比,MSCs组缺血区Cx45蛋白减少。两组梗死区均无Cx45蛋白表达。(3)MI组4、8和12周的正常区未发现明显的Cx43/Cx45共表达区域,而8周和12周的缺血区可发现较明显的Cx43/Cx45共表达区域。MSCs组4、8和12周的正常区和缺血区未发现明显的Cx43/Cx45共表达区域。结论:AMI后可导致Cx重构,如Cx43下降和Cx45上调以及Cx43/Cx45区域性共表达;DAPI标记的同种异体MSCs移植可在宿主心肌里存活,表达Cx43;MSCs移植可以在一定程度上改善心肌梗死后Cx重构。