心肌梗死后心脏修复与心肌细胞再生的研究进展

心肌梗死后组织缺血缺氧,坏死,导致一个多相的修复过程,受损的组织由成纤维细胞和肌成纤维细胞产生纤维瘢痕所取代。非梗死的心室壁反应性重塑,包括间质和血管周围纤维化,导致心室壁几何、生物力学、生化等发生改变。虽然最初的修复性纤维化对防止心室壁破裂至关重要,但是过度的纤维化反应导致心功能进行性损害,最终导致心功能衰竭。近年来研究表明,心脏具有可塑性,恢复受损心脏功能,促进梗死心肌修复是心血管疾病治疗的重要目标。为此,人们不断探索新的治疗手段,再生治疗给心肌梗死治疗带来了新的希望,本文对目前心肌梗死的修复性及反应心肌纤维化的机制进行总结,探讨诱导成纤维细胞和肌成纤维细胞转化为心肌细胞,以及心肌细胞再生的潜力,对目前现有和未来抑制心肌纤维化治疗策略进行综述。     

HMGB1对心脏成纤维细胞MMP-9表达的影响及其机制研究

目的探讨高迁移率族蛋白1(HMGB1)对心脏成纤维细胞基质金属蛋白酶-9(MMP-9)表达的影响及其可能的机制。方法培养大鼠心脏成纤维细胞,予以100ng/ml浓度HMGB1干预,采用CCK-8检测细胞活力;Westernblot方法检测胞内及细胞上清中MMP-9水平,RAGE与TLR4表达水平及ERK1/2的磷酸化水平。结果 (1)HMGB1干预心脏成纤维细胞24小时,细胞活力与对照组相比无显著差异。(2)HMGB1干预心脏成纤维细胞24小时,胞内MMP-9蛋白水平显著降低(P<0.05),而细胞上清中MMP-9水平显著升高(P<0.05)。(3)HMGB1干预心脏成纤维细胞24小时,TLR4表达升高(P<0.05)而RAGE表达无显著差异。(4)HMGB1干预心脏成纤维细胞5分钟,ERK1/2显著活化(P<0.05)。(5)TLR4中和抗体(20ug/ml)阻断TLR4后,HMGB1+TLR4阻断组的p-ERK1/2表达较HMGB1干预组明显降低(P<0.05)。结论 HMGB1可能通过TLR4活化ERK1/2,促进心脏成纤维细胞分泌MMP-9,进而破坏心肌胶原结构,参与心肌重构。     

睾酮对心肌成纤维细胞表型转化的干预研究

目的 观察氧化应激对心肌成纤维细胞(CF)表型转化的影响以及睾酮的干预作用,初步探讨睾酮抗心脏老化过程中心肌纤维化的机制.方法 差速贴壁法培养雄性昆明白乳鼠心肌成纤维细胞, 用β-半乳糖苷酶瓤色检测细胞的衰老,MTT法检测细胞增殖能力,采用免疫细胞化学染色检测肌成纤维细胞的典型标记-α-平滑肌肌动蛋白(α-SMA).结果 H2O2刺激下β-半乳糖苷酶染色阳性细胞比例增加,心肌成纤维细胞增殖率降低,α-SMA免疫化学染色出现明显强阳性;睾酮在3.0×10-9、3.0×10-8和3.0×10-7mol/L 3种浓度下均具有延缓H2O2诱导的以上效应,氟他胺(Flu)能部分阻断睾酮的各种保护作用.结论 睾酮通过受体机制可以逆转H2O2诱导的心脏成纤维细胞表型的转化,这可能是睾酮抗心脏老化过程中心肌纤维化的机制之一.     

促红细胞生成素对心脏成纤维细胞表型转化的影响及其信号机制

目的 观察促红细胞生成素(EPO)对血管紧张素Ⅱ(AngⅡ)诱导培养的乳鼠心脏成纤维细胞(CF)表型转化的影响,以及其可能的信号通路(TGF-β1-TAK1-p38MAPK)在其中的作用.方法 体外分离培养乳鼠心脏成纤维细胞,用10-6 mol/L的AngⅡ诱导培养心脏成纤维细胞表型转化,加入20 kU/L的EPO进行预干预,同时加或不加15 μmol/L的SB203580进行处理,以平滑肌肌动蛋白(SMA)表达作为心脏成纤维细胞表型转化的观察指标,应用免疫组织化学观察心脏成纤维细胞内SMA表达情况;采用实时荧光定量PCR方法检测细胞内信号分子转化生长因子β1(TGF-β1)及p38丝裂原活化蛋白激酶(p38MAPK) mRNA的表达情况;采用蛋白免疫印迹法检测α平滑肌肌动蛋白(α-SMA)、TGF-β1、转化生长因子激活性激酶1(TAK1)、p38MAPK以及磷酸化的TAK1(p-TAK1)和p-p38MAPK的表达情况.结果 20 kU/L的EPO能有效抑制AngⅡ诱导的CF细胞表型转化,减少CF细胞内α-SMA蛋白的沉积,降低CF表型转化相关信号分子TGF-β1、p-TAK1、TAK1、p-p38MAPK和p38MAPK的活化或表达,且加入SB203580后该作用增强.结论 EPO可抑制AngⅡ诱导的乳鼠心脏成纤维细胞表型转化为肌成纤维细胞,减轻心肌纤维化,并可降低相关信号分子mRNA及蛋白的表达,初步考虑EPO抑制心肌纤维化,减轻心室重构的作用是通过TGF-β1-TAK1-p38MAPK进行的.     

非心肌细胞在心肌肥大和纤维化中的研究进展

心肌肥大和纤维化是心脏疾病发展到一定阶段的共同病理表现,最终影响心脏功能,导致心力衰竭。近年对心肌肥大和纤维化的研究逐渐从心肌细胞转移到非心肌细胞领域。内皮细胞、心脏成纤维细胞、巨噬细胞、淋巴细胞等非心肌细胞通过直接或间接途径,影响心肌肥大和纤维化的发展进程。     

心肌营养素-1与心肌梗死的研究进展

心肌成纤维细胞和肌纤维母细胞增生直接促进心脏的重塑及机能改变,最终导致收缩性和/或舒张性的心力衰竭。心肌营养素-1属IL-6超家族；是迄今发现的IL-6家族中最强的体外诱导心肌细胞肥大因子。近来发现其与心肌梗死后心肌的成肌纤维细胞增殖、成纤维细胞增生和胶原分泌有关。心肌营养素-1可能在心肌梗死后心室重塑起着重要作用。     

心肌成纤维细胞在血管紧张素Ⅱ致心脏间质纤维化中的作用

在心脏纤维化过程中，心肌成纤维细胞扮演着重要角色。血管紧张素Ⅱ可增加心肌成纤维细胞合成，分泌整合素、骨桥素等粘附分子，从而诱导细胞外基质蛋白合成，促进间质纤维化。     

心肌成纤维细胞在血管紧张素II致心脏间质纤维化中的作用

在心脏纤维化过程中 ,心肌成纤维细胞扮演着重要角色。血管紧张素 可增加心肌成纤维细胞合成 ,分泌整合素、骨桥素等粘附分子 ,从而诱导细胞外基质蛋白合成 ,促进间质纤维化     

性别对小鼠急性心肌损伤后心脏结构与功能的影响

目的研究不同性别的小鼠在异丙基肾上腺素(ISO,非选择性β-肾上腺素受体激动剂)诱导的急性心肌损伤后心脏结构与功能改变的差异。方法经皮下注射给予同周龄FVB/N雌雄小鼠大剂量ISO(200 mg·kg~(-1)·d~(-1),3 d),超声心动图检测心脏结构及心功能。检测血清乳酸脱氢酶(LDH)活性及心脏组织切片活性氧(ROS)生成。采用舒张末期左心室壁厚度、心体比、心胫比及心肌细胞横截面积作为心脏肥厚指标。采用天狼星红染色方法检测心脏纤维化。结果 ISO(200 mg·~(-1)·d~(-1),3 d)可引起FVB/N小鼠血清LDH活性明显增高,且雄鼠增高显著高于雌鼠。短期给予大剂量ISO可导致雄鼠的心脏组织切片ROS生成明显增加,但并没有使雌鼠心脏组织切片的ROS显著增加。另外,短期给予大剂量ISO诱导雄鼠和雌鼠均发生心脏肥厚,且雄鼠的肥厚程度显著高于雌鼠。而短期给予大剂量ISO不能诱导雌鼠和雄鼠的心脏发生纤维化,同时对雌鼠和雄鼠的心功能也无明显影响。结论在ISO诱导的急性心肌损伤模型中,雄鼠的心脏肥厚程度显著高于雌鼠,其中的机制之一可能是通过ROS介导。而在此模型中雌雄鼠的心功能并无明显差异。     

心血管疾病中心肌纤维化与自噬的相关性研究进展

心肌纤维化是由多种病理因素导致心脏疾病发展至一定阶段所具有的共同病理改变,是心室重构的主要原因。心肌纤维化与高血压性心脏病、缺血性心肌病、肥厚性心肌病、扩张性心肌病、病毒性心肌炎及糖尿病心肌病等多种心血管疾病密切相关。自噬在心肌细胞的存活及其维持心肌的收缩功能等方面起着重要作用,有研究显示自噬与心肌纤维化存在一定的联系。本文就心肌纤维化的发病机制及自噬在各种心血管疾病中的作用做一综述,旨在为心肌纤维化的防治提供更为特异和有效的作用靶点。     

心脏肌成纤维细胞活化的力学调控

在心肌修复或纤维化过程中,以成纤维细胞为主的多种前体细胞向心脏肌成纤维细胞(CMFs)活化,合成大量细胞外基质成分,并持续存在于心肌瘢痕中。CMFs活化除了受促纤维化因子的调控外,还受力学因素的影响。ECM刚度增加及循环应变的改变能促进CMFs活化推动心肌纤维化持续进展。通过调控CMFs对机械应力的敏感性来抑制CMFs活化的方法有可能成为心肌纤维化治疗的新选择。     

增龄过程中心肌纤维化的发生机制及研究进展

心肌纤维化常伴随发生高血压、心肌梗死及心力衰竭等心血管疾病。研究发现 ,增龄过程也发生心肌纤维化 ,心肌纤维化是心脏老化的一个重要特征 ,可引起心肌结构紊乱、僵硬度增加、心脏顺应性降低、心律失常发生率增高 ,并可成为老年人慢性心功能不全难以逆转的原因之一。1　增龄所致心肌纤维化的特点1.1　 正常心脏胶原构成　心肌细胞负责心脏的泵功能 ,占据心肌结构的 2 / 3,然而其数量却不足心脏细胞总数的 1/ 3,非心肌细胞占多数 ,其中 90 %以上是成纤维细胞 ,另外还有少量的内皮细胞、血管平滑肌细胞及巨噬细胞等。成纤维细胞能够合成胶…     

姜黄素激活自噬对抗ANGII诱导的心肌纤维化发生*

目的 姜黄素(Curcumin,CMN)是从姜黄属根茎中提取的一种多酚化合物。已有研究提示,其具有抗细胞氧化、降脂、减轻炎症反应、抗肿瘤等作用,干预多种炎性疾病的发生。本研究尝试进一步阐明其在病理性心肌纤维化炎症中的作用及机制。方法 以血管紧张素II(Angiotension II, ANGII)作为刺激因子制备小鼠心肌纤维化疾病模型,以不同浓度的CMN(50,100ng/mL)作为干预浓度进行治疗研究。应用小动物超声检测干预28d后各组小鼠心功能指标。应用HE和Masson染色方法观察干预28d后小鼠心肌病理损伤及纤维化情况。应用Western blot方法检测Ⅲ型胶原和自噬相关蛋白(LC3和P62)表达。结果 心功能检测发现,CMN治疗后,可呈剂量依赖性对抗ANGII诱导的小鼠心肌损伤。HE和Masson染色进一步证实,CMN高浓度治疗组小鼠心肌损伤受到抑制,心肌纤维化程度显著减轻,心肌组织Ⅲ型胶原表达显著减少。应用Western blotting证实,CMN干预后,可明显激活小鼠心肌的自噬水平,促进自噬发生。进一步应用自噬抑制剂氯喹干预治疗后,Masson染色提示,CMN对抗ANGII诱导的小鼠心肌纤维化作用受到明显抑制,同时,小鼠心肌自噬激活也明显受到抑制。结论 CMN通过激活心肌组织自噬活化对抗ANGII诱导的小鼠心肌纤维化发生。     

Toll样受体4在血管紧张素Ⅱ致高血压小鼠心脏纤维化中的作用

目的探讨Toll样受体4(TLR4)在血管紧张素Ⅱ(AngⅡ)所致高血压小鼠心脏纤维化过程中的作用。方法野生型C57小鼠18只分为3组:空白对照组、AngⅡ组和TLR4阻断组,每组6只。AngⅡ组和TLR4阻断组AngⅡ微量泵灌注建立高血压模型,TLR4阻断组尾静脉注射TLR4中和抗体后,小鼠尾动脉套法测血压,心动超声图观察小鼠的心脏功能变化。免疫组织化学、Masson染色观察心脏纤维化。RT-PCR检测心肌白细胞介素1β和单核细胞趋化蛋白1 mRNA表达。结果与AngⅡ组比较,TLR4阻断组小鼠血压降低,左心室舒张末期壁厚度减少,舒缩未期左心室内径增加(P<0.05)。心肌组织半乳糖凝集素2阳性巨噬细胞浸润减少,白细胞介素1β和单核细胞趋化蛋白1 mRNA表达水平降低(P<0.05)。小鼠心肌间质和血管周围纤维化减轻(P<0.05)。结论 TLR4通过介导炎性反应参与AngⅡ所致高血压小鼠心脏纤维化过程。     

MAPK信号通路在转化生长因子β1诱导心肌成纤维细胞趋化运动中的作用

目的 探讨丝裂原活化蛋白激酶(MAPK)信号转导通路在转化生长因子β1(TGF-β1)诱导心肌成纤维细胞趋化运动中可能的作用机制。方法 培养新生SD大鼠的心肌成纤维细胞,将细胞随机分为空白对照组、TGF-β1组、c-Jun氨基末端激酶(JNK)抑制因子(SP600125,10 μmol/L)组、P38MAPK抑制因子(SB203580,10 μmol/L)组、细胞外信号调节蛋白激酶(ERK)抑制因子(U0126,10 μmol/L)组,除空白对照组外,其余组均给与10 μg/L TGF-β1及对应抑制因子处理。MTT比色法测定心肌成纤维细胞增殖活性,Transwell小室检测心肌成纤维细胞运动能力,羟脯氨酸试剂盒检测胶原含量,酶联免疫吸附法(ELISA)检测心肌成纤维细胞中单核细胞趋化蛋白1(MCP-1)、纤溶酶原激活物抑制剂1(PAI-1)水平,Western blot检测成纤维细胞中α-平滑肌肌动蛋白(α-SMA)、Ⅰ型胶原(Col-1)、基质金属蛋白酶9(MMP-9)表达水平。结果 TGF-β1可明显促进心肌成纤维细胞增殖活性、趋化运动能力及胶原含量,MAPK信号途径抑制因子干预后能够抑制这种增殖及趋化运动,并降低胶原含量(P＜0.05);ELISA结果显示,MAPK信号途径抑制因子能够显著降低TGF-β1处理后导致的MCP-1、PAI-1水平升高(P＜0.05);Western blot结果显示,MAPK信号途径抑制因子能够显著降低TGF-β1处理后导致的α-SMA、Col-1、MMP-9蛋白表达升高(P＜0.05)。结论 TGF-β可能通过激活MAPK信号通路促进心肌成纤维细胞的趋化运动,通过使用MAPK抑制剂能够一定程度的抑制心肌纤维化。     

激活素A和卵泡抑素对大鼠心肌成纤维细胞增殖及胶原沉积的影响

目的探讨激活素A(Activin A)和卵泡抑素(FS)对体外培养的原代大鼠心肌成纤维细胞增殖及胶原沉积的影响。方法取出生24 h内Wistar乳鼠心肌成纤维细胞进行体外培养,分别向培养液中加入Activin A或FS+Activin A。应用MTT法检测细胞增殖情况,应用化学比色法检测培养液上清羟脯氨酸含量,RT-PCR法检测培养细胞Ⅰ型胶原(Col-Ⅰ)和Ⅲ型胶原(Col-Ⅲ)mRNA表达。结果与对照组相比,不同浓度Ac-tivin A组心肌成纤维细胞的OD值及羟脯氨酸含量明显增高(P<0.05～0.01),Col-Ⅰ及Col-ⅢmRNA表达水平明显升高。不同浓度FS组可降低心肌成纤维细胞的OD值及羟脯氨酸含量(P<0.05～0.01),下调Col-Ⅰ及Col-ⅢmRNA表达水平。结论 Activin A能够促进心肌成纤维细胞增殖及胶原沉积,提示Activin A可能在心肌间质纤维化的发生发展中起重要作用,FS能够拮抗Activin A诱导的心肌间质纤维化。     

过表达甲基转移酶3发挥促进心肌纤维化的作用研究

目的 研究过表达甲基转移酶3(METTL3)对小鼠心肌纤维化的影响。方法 检测心衰患者和健康器官捐献者心肌METTL3表达水平。建立主动脉弓缩窄(TAC)手术诱导的C57BL/6小鼠心肌纤维化模型,检测TAC组与假手术组小鼠心肌METTL3表达水平。建立血管紧张素Ⅱ(AngⅡ)诱导小鼠心肌成纤维细胞(CF)的心肌纤维化细胞模型,并检测小鼠CF中METTL3的表达水平。利用腺病毒介导小鼠CF高表达METTL3,检测纤维化相关基因Ⅰ型胶原α1链(COL1α1)、Ⅲ型胶原α1链(COL3α1)和肌动蛋白α2(ACTα2)的表达。通过流式细胞术、EdU和Transwell细胞迁移实验检测小鼠CF的增殖和迁移能力。在整体水平鉴定心肌特异过表达METTL3对TAC小鼠心功能和心肌纤维化的影响。结果 心衰患者心肌中METTL3的表达显著升高(P＜0.05)。TAC小鼠心肌与AngⅡ诱导的小鼠CF中METTL3的表达显著增加(P＜0.05)。过表达METTL3可显著提高小鼠CF的增殖、迁移能力和纤维化相关基因的表达。与假手术组小鼠相比,TAC诱导心肌特异过表达METTL3小鼠心肌中纤维化相关基因表达显著增加,心肌纤维化和心功能损伤显著加重。结论 过表达METTL3具有促进心肌纤维化的作用。     

心肌成纤维细胞的特性和调节

心肌成纤维细胞在心脏中是数量最大的细胞,它们通过维持细胞外基质平衡在受损或衰竭心脏中纤维化心肌重塑发挥重要作用。它既调节正常的心脏功能,也参与高血压病、心肌梗死和心力衰竭等的不良心肌重塑。综述心肌成纤维细胞的特性,包括起源、机械电特性、细胞外基质代谢中的作用,以及正常和病理状态下心肌成纤维细胞对环境刺激的功能反应和分泌生物活性因子的能力,并总结以心肌成纤维细胞为靶细胞调节心肌纤维化的研究现状。     

心肌特异性Hsp27对ISO诱导小鼠心肌肥厚的保护作用

目的探讨人热休克蛋白(Hsp27)基因产物对异丙肾上腺素(ISO)诱导的小鼠心肌肥厚的影响。方法以本研究室建立的心肌特异性表达Hsp27转基因(TG)小鼠为模型,腹腔注射ISO[30mg/(kg·d)]共7d。实验在规定时间结束后,测定心脏质量与胫骨长度的比值(HW/TL)、心脏二维超声(echo),Masson三色染色观察心肌纤维化改变,各组均以野生型鼠(WT)为对照组。结果(1)ISO处理使TG鼠和WT鼠的HW/TL与生理盐水处理对照组比较分别增加了7·46%和17·65%,WT组增加比率有统计学差异(P<0·01);(2)echo显示ISO使TG心脏收缩期后壁厚度增加(P<0·05),而WT组心脏前、后壁在收缩、舒张末期均有显著的增加(P<0·05~0·01)。(3)每搏输出量、短轴缩短率、心脏射血分数没有统计学差异。WT鼠心肌纤维化明显多于TG鼠。结论Hsp27可显著抑制ISO诱导的小鼠早期心肌重构。其机制有待进一步探讨。     

RNA干扰选择性下调心肌成纤维细胞结缔组织生长因子

目的 研究RNA干扰技术能否选择性下调乳鼠心肌成纤维细胞结缔组织生长因子(CTGF)及其诱导的下游纤维化成分的表达.方法 利用差速贴壁法分离培养乳鼠心肌成纤维细胞.用携带U6启动子和CTGF特异性短发夹RNA(shRNA)编码序列的质粒载体CTGF-shRNA,及含非特异性shRNA编码序列的对照质粒CTGF-con以lipofectamine TM2000为载体转染原代培养的乳鼠心肌成纤维细胞.加入含G418的DMEM培养液培养一月筛选后获得稳定转染的细胞.通过半定量RT-PCR检测细胞内转化生长因子(TGF-β1),CTGF及其下游纤维化成分纤维连接蛋白(FN)的表达,Western-blot法检测细胞内CTGF及其下游纤维化成分纤维连接蛋白(FN)的表达.结果 CTGF在心肌成纤维细胞中有基础表达,并在转化生长因子β1(TGF-β1)刺激下其含量增加,CTGF-shRNA使心肌成纤维细胞CTGF的mRNA和蛋白质的表达分别降低65%和78%,FN的mRNA和蛋白质的表达分别降低81%和63%,而TGF-β1mRNA的表达上调32%.转染对照质粒组较空白对照组与脂质体组CTGF,FN表达量差异无统计学意义.结论 RNA干扰技术能选择性下调乳鼠心肌成纤维细胞CTGF及下游纤维化成分FN的表达,进一步为拮抗心肌纤维化的基因治疗提供了依据.