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目的:研究骨髓间充质干细胞(bone marrow mesenchymal stem cells,BMSCs)能否逆转异丙肾上腺素(isoproterenol,ISO)诱导的心肌细胞肥大及其机制。 方法:本实验分为离体水平和在体水平两个部分。离体水平以10μM的ISO作用于新生Sprague Dawley(SD)大鼠心室肌细胞(neonatal rat ventricularmyocytes,NRVMs)24小时,建立心肌细胞肥大模型,应用BMSCs与心肌细胞共培养,通过检测细胞面积、肥厚标志性分子心钠肽(ANT)、脑钠肽(BNP)、β-肌球蛋白重链(β-MHC)的mRNA及蛋白表达水平、并检测心肌肥厚经典通路钙调磷酸激酶通路(Calcineurin,CaN),观察BMSCs对心肌细胞肥大的影响。在体水平向健康SD大鼠皮下注射ISO2.4 mg/kg/d,持续10天,建立大鼠心肌肥厚模型。大鼠心室肌内注射BMSCs施行干细胞移植,通过组织化学染色、心脏肥厚等指标观察BMSCs对大鼠心肌肥厚的作用。 结果:离体实验,与模型组相比,BMSCs能逆转ISO导致的心肌细胞表面积增大了0.75倍。同样,BMSCs共培养抑制了ISO诱导的心肌细胞ANP、BNP、β-MHC在mRNA和蛋白水平分别增加1.5倍以上。ELISA检测显示BMSCs与心肌细胞共培养液体中VEGF分泌显著增加,为单独培养的7倍。IGF-1(insulin-like growth factor1)、bFGF(basic fibroblast growth factor)分泌也有所增加。运用VEGF small interfering RNA(siRNA)干扰BMSCs后,BMSCs的抗肥厚作用消失,提示VEGF介导了BMSCs对心肌肥大的抑制作用。在体实验,注射ISO组大鼠心肌细胞横断面积增加0.9倍,心脏重量指数(HWI)增加了17%(P<0.01),证明了心肌肥厚发生,用BMSCs干预后,心肌肥厚各项指标得以恢复。提示BMSCs对心肌肥厚有逆转作用。 结论:BMSCs能够逆转ISO诱导的心肌细胞肥大和心脏肥厚,BMSCs分泌的血管内皮细胞生长因子VEGF发挥重要作用。