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目的:骨髓间充质干细胞(bone marrow mesenchymal stem cells,BMSCs)具有来源广泛、易于分离培养和免疫原性低等特点。在前期的研究中,我们发现BMSCs能够抑制异丙肾上腺素(isoprenaline,ISO)诱发的乳鼠心肌细胞(neonatalrat ventricular myocytes,NRVMs)肥大。本研究将对BMSCs的抗心肌肥大作用机制进行探讨。 实验方法:(1)离体实验:分离培养SD大鼠的BMSCs和NRVMs,并将二者按照1∶10的比例经半透膜共培养24小时。运用免疫荧光(Immunofluorescencecytochemistry),Real-time PCR,蛋白免疫印迹(Western blot),酶联免疫吸附试验(ELISA)检测和评价BMSCs抑制心肌细胞肥大的作用。(2)在体实验:健康成年SD大鼠,应用左心室多点注射的方式移植BMSCs和转染VEGF siRNA的BMSCs。术后各组均给予连续10天的ISO(2.5 mg/kg)颈背部皮下注射。超声心动检测心脏功能包括左心室舒张末内径(LVIDd)、室间隔舒张末厚度(IVSd)、左心室后壁舒张末厚度(LVPWd);计算心脏体重比;免疫组化染色观察各组心脏组织的VEGF含量及心肌细胞横断面积。 结果:(1)离体实验结果显示BMSCs抑制了ISO诱导的NRVMs细胞面积增加,证实BMSCs具有抗心肌细胞肥大的作用。BMSCs与NRVMs共培养的培养液中IGF、bFGF和VEGF的浓度均明显高于单独培养液含量。IGF-1 siRNA和bFGF siRNA并不能影响BMSCs的抗肥大作用,而VEGF siRNA则可抑制BMSCs的抗肥大作用,提示BMSCs通过分泌VEGF发挥抗心肌肥大作用。VEGFsiRNA阻断了ISO诱导的Ca2+-CaN-NFAT信号通路的激活及ANP、BNP、β-MHC的表达上调。在体实验证实转染VEGF siRNA的BMSCs移植后其抗心肌肥厚作用明显减弱,抑制心脏体重比、心肌细胞横断面积增加及改善心功(增加LVIDd、降低IVSd、降低LVPWd)作用消失。 结论: BMSCs具有抗心肌肥大作用并改善了心脏形态和功能;VEGF参与BMSCs抑制心肌肥大的过程;转染VEGF siRNA减弱BMSCs的抗心肌肥大作用。