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目的:我们前期研究表明人脐带间质干细胞来源外泌体(hucMSC-exosomes)具有促进心肌梗死(MI)损伤修复作用,但其作用机制还未完全阐明。本研究旨在探讨hucMSC-exosomes是否在MI炎症期促进心脏成纤维细胞转化为肌成纤维细胞,减弱炎症反应并促进心肌损伤修复。方法:采用流式细胞分析术、成脂成骨分化诱导实验、透射电子显微镜、NTA(nanoparticle tracking analysis)技术、Western blot对hucMSCs以及hucMSC-exosomes进行鉴定。体内行冠状动脉左前降支(LAD)永久性结扎术构建SD大鼠MI模型并于结扎后即刻心肌内注射hucMSC-exosomes。体外采用脂多糖(LPS)同时加hucMSC-exosomes处理心脏成纤维细胞,经Western blot、免疫组织化学染色、免疫荧光细胞化学染色、胶原凝胶收缩实验、Transwell细胞迁移实验、CCK-8细胞增殖实验与qRT-PCR检测以评价hucMSC-exosomes对心脏成纤维细胞表型转化以及细胞增殖、迁移、炎症因子表达等功能的影响。结合体外心肌细胞缺氧诱导实验、TUNEL染色及Western blot检测凋亡相关指标,进一步探究炎症期表型转化后的肌成纤维细胞能否抑制心肌细胞凋亡促进心肌损伤修复。结果:体外成功分离hucMSCs,hucMSCs高表达CD29、CD90、CD105,不表达CD19、CD34、CD45,并能向成脂成骨细胞分化。成功分离提取hucMSC-exosomes,其为直径在100 nm左右的圆形或椭圆形小囊泡,具有双层膜结构,表达exosomes表面标志性蛋白CD9和CD63。体内实验发现在MI炎症期hucMSC-exosomes注射组梗死区肌成纤维细胞数量较PBS注射组增多,体外试验也表明,hucMSC-exosomes促进炎症条件下心脏成纤维细胞转化为肌成纤维细胞。转化后肌成纤维细胞收缩能力增加,细胞迁移能力降低,炎症因子表达降低,而炎症抑制因子表达增加。体外心肌细胞缺氧诱导实验发现采用LPS和hucMSC-exosomes预处理成纤维细胞上清作用缺氧心肌细胞,心肌细胞凋亡减少,体内实验也表明相比于PBS注射组,hucMSC-exosomes注射组心肌细胞凋亡明显减少。结论:HucMSC-exosomes促进MI炎症期心脏成纤维细胞转化为肌成纤维细胞,减弱炎症反应,抑制心肌细胞凋亡进而促进心肌损伤修复。