钙蛋白酶调节致心肌细胞肥大的信号转导

目的： 探讨钙敏感的calpain对血管紧张素Ⅱ（AngⅡ）介导的致心肌细胞肥大的钙调神经磷酸酶（CaN）信号通路的调节。方法: 原代培养的乳鼠心肌细胞为模型，AngⅡ刺激细胞Ca2+内流和（或）内贮细胞Ca2+释放， ［3H］-Leu掺入法反映心肌细胞蛋白合成速率，Fura-2/AM比率荧光成像分析细胞内钙信号变化，免疫印迹检测心肌细胞μ-calpain、m-calpain、CaN磷酸化及蛋白表达。结果: Ang Ⅱ呈浓度依赖性（10^-8-10^-5 mol·L^-1）促心肌细胞［Ca2+］i增加,各刺激组［Ca2+］i与对照组差异显著(P<0.01或P<0.05)。AngⅡ（10-7 mol·L^-1）剌激心肌细胞15 min后, μ-calpain的磷酸化明显增加，但其蛋白表达量无显著改变（P>0.05）, m-calpain蛋白表达及磷酸化量显著差异，CaN的蛋白表达量无显著改变，但其磷酸化增强, 环孢素A（CsA）抑制CaN的磷酸化。AngⅡ可使无血清培养新生大鼠心肌细胞［3H］-Leu掺入率随时间增加而增加，与对照组差异显著(P<0.01或P<0.05)，且在10^-8-10^-5 mol·L^-1范围内呈量效依赖关系。结论: AngⅡ剌激细胞外Ca2+跨膜内流和（或）内贮Ca2+的释放导致μ-calpain的激活，进一步激活钙敏感的CaN信号通路，在心肌肥厚的病理过程中起重要作用。     

洛沙坦对大鼠心肌梗死时心肌细胞的作用

应用Ｌａｎｇｅｎｄｏｒｆｆ灌流方法,分离培养成年大鼠心肌细胞（ＭＣ）,并借助同位素标记的底物掺入法,观察在不同处理因素下,洛沙坦对大鼠梗塞ＭＣ的ＲＮＡ（＾１４Ｃ－ＵＲ）的蛋白质（＾３Ｈ－Ｌｅｕ）合成率的影响。结果发现,在相同浓度的ＡｎｇⅡ（１０＾－７ｍｏｌ／Ｌ）的作用下,心肌梗塞对照组（ＣＭＩ）的ＭＣ,其＾１４Ｃ－ＵＲ和＾３Ｈ－Ｌｅｕ掺入率均显著高于假手术（ＳＯ）组;而两干预组（ＭＩ＋Ｌｏｓ组和Ｍ     

丙戊酸抑制血管紧张素Ⅱ致大鼠心肌细胞肥大

目的 探讨丙戊酸在血管紧张素Ⅱ（AngⅡ）致心肌细胞肥大过程中的抑制作用。方法 常规方法培养大鼠原代心肌细胞,分为3组：对照组、肥大组、丙戊酸组。利用AngⅡ刺激心肌细胞造成肥大模型,并给予丙戊酸进行干预。反转录聚合酶链反应观察β-肌球蛋白重链（β-MHC）mRNA表达;相差显微镜和电镜观察心肌细胞的表面积和超微结构变化;免疫组织化学法检测c-fos蛋白的表达。结果 原代心肌细胞在AngⅡ作用下表面积增加,超微结构发生改变;β-MHC mRNA和c-fos蛋白表达增加（P < 0.05）。给予丙戊酸干预后,上述变化显著缓解（P < 0.05）。结论 丙戊酸抑制AngⅡ刺激引起的心肌细胞肥大,为临床上治疗心肌肥厚提供一条新的思路。     

血管紧张素在培养乳鼠心肌细胞肥大发生中的作用

本实验观察到血管紧张素Ⅰ、Ⅱ(AngⅠ、AngⅡ)均可促进培养的乳鼠心肌细胞(MC)DNA、RNA和蛋白质的合成。并发现随着AngⅠ和AngⅡ作用时间的延长,对MC的RNA和蛋白质合成的促进作用也逐渐增强,而对其DNA合成的促进作用则有一定的时间界限。此外,还发现在AngⅠ和AngⅡ长期作用下可使MC体积增大。当AngⅠ和血管紧张素转换酶(ACE)抑制剂同时加入培养基,则无上述结果发生。这提示血管紧张素可能在心肌肥大的发生中起一定作用,而且AngⅠ是通过MC本身的ACE将其转化为AngⅡ后才起作用的。     

骨髓基质干细胞分化为心肌细胞的研究进展

骨髓基质干细胞在适当的诱导剂诱导下可分化为心肌细胞,出现心肌细胞表型,还表达功能性受体。在心肌微环境中,也可分化为心肌细胞。但其分化机制尚不清楚。也有研究认为骨髓基质干细胞不能分化为心肌细胞,尚需对骨髓基质干细胞分化为心肌细胞的机制进行深入研究。     

Pyk2促进血管紧张素Ⅱ诱导的大鼠心肌细胞肥大

目的探讨富含脯氨酸蛋白酪氨酸激酶(Pyk2)对血管紧张素Ⅱ(AngⅡ)诱导大鼠心肌细胞肥大的作用及其机制。方法提取大鼠乳鼠原代心肌细胞,随机分为对照组、AngⅡ诱导组(AngⅡ剂量为100 nmol/L,将其加入心肌细胞培养皿中刺激24 h)、Pyk2抑制剂PF-431396组(PF-431396剂量为10μmol/L,在AngⅡ刺激前30 min加入心肌细胞培养皿中)以及PF-431396干预AngⅡ诱导组(AngⅡ剂量为100 nmol/L,PF-431396剂量为10μmol/L)。用细胞骨架蛋白(α-actinin)免疫荧光染色检测心肌细胞表面积大小;real-time PCR检测心肌细胞中肥大指标(ANP和β-MHC) mRNA表达;Western blot检测心肌细胞p-Pyk2、Pyk2以及p53的蛋白表达。结果在AngⅡ刺激下,心肌细胞表面积增大(P<0. 05)、肥大指标的mRNA水平升高(P<0. 05)、p-Pyk2和p53的蛋白水平增加(P<0. 05);而加入Pyk2抑制剂PF-431396后,心肌肥大指标明显改善,p-Pyk2和p53的蛋白表达降低(P<0. 05)。结论 Pyk2通过p53信号通路促进AngⅡ诱导的大鼠心肌细胞肥大。     

AngⅡ诱导大鼠心肌细胞肥大过程中分泌型卷曲相关蛋白5表达上调

目的探讨分泌型卷曲相关蛋白5(s FRP5)在大鼠心肌细胞肥大中表达的机制。方法体外培养乳鼠心肌细胞,用血管紧张素Ⅱ(AngⅡ10-6mmol/L,48 h)诱导心肌细胞肥大。应用替米沙坦和Y27632分别阻断血管紧张素1型受体(AT1R)及Rho/Rho激酶(Rho/ROCK)信号通路;PD98059、SB203580及SP600125分别阻断p38 MAPK、ERK1/2及JNK通路;RT-PCR检测s FRP5的表达;Western blot检测s FRP5、ROCK1、ROCK2、总MYPT1、p-MYPT1表达。结果 AngⅡ诱导的心肌细胞肥大致s FRP5表达上调(P<0.05),Y27632下调s FRP5的表达(P<0.05);替米沙坦下调ROCK1的表达(P<0.05);SP600125明显降低s FRP5表达的增加(P<0.05)。结论在AngⅡ诱导的心肌细胞肥大过程中,主要通过Rho/ROCK1/JNK通路上调s FRP5的表达。     

大鼠骨髓间充质干细胞体内分化为心肌细胞的相关基因

目的研究大鼠骨髓间充质干细胞(MSCs)在体内诱导分化为心肌细胞的过程中相关调控基因的时序表达,揭示MSCs体内分化为心肌细胞的分子调控机制。方法从大鼠骨髓中分离MSCs并传至第8代,用DAPI标记后注射到正常大鼠心肌组织内,分别于细胞移植后1 d、1、2、3、4、6和8周处死大鼠,在注射点获取心肌标本;采用HE染色观察MSCs植入后的形态变化,荧光免疫组化检测心肌特异性蛋白MHC和connexin43的表达;半定量RT-PCR检测TGF-β、Nkx-2.5、GATA-4、MEF-2C、TEF-1和RARα等相关调控基因的动态时序表达。结果MSCs注入正常心肌组织后可逐渐向心肌细胞转化,从小圆形未分化细胞逐渐转变为与周围宿主组织连接的心肌样细胞;移植1周后出现MHC的表达,移植4周后宿主心肌细胞与移植细胞间出现connexin43的表达,Nkx-2.5和GATA-4基因诱导后1 d表达开始增强,1周时达高峰,以后维持在高水平,TGF-β、MEF-2C、TEF-1和RARα基因mRNA在诱导前后无明显变化。结论Nkx-2.5和GATA-4基因在MSCs体内转化为心肌细胞的过程中可能发挥重要作用。     

PKCζ与Raf在AngⅡ引起的大鼠血管平滑肌细胞ERK1／2活化中的作用水

目的：研究血管紧张素Ⅱ（AngⅡ）诱导大鼠血管平滑肌细胞（VSMC）肥大的信号转导途径中PKCζ与Raf的作用关系。方法：[^3H]-亮氨酸掺入反映VSMC蛋白质合成；Western blotting检测ERK1／2和PKCζ表达；免疫共沉淀实验检测信号分子间的相互作用。结果：AngⅡ刺激可引起VSMC[^3H]-亮氨酸掺入显著增加，PKC非特异性抑制剂和PKCζ假底物抑制剂（PS—PKCζ）均明显抑制AngⅡ引起的作用。PS—PKCζ预处理使AngⅡ刺激VSMC的ERK1／2磷酸化水平明显降低。转染dominant negative Raf（Raf S621A）质粒的VSMC中的PKCζ磷酸化水平与转染野生型Raf质粒无明显差异。AngⅡ刺激使Ras与Raf结合增加，但PKCζ抑制剂不影响AngⅡ引起的Raf与Ras的结合。转染Raf S621A抑制Raf活化后，AngⅡ引起的ERK1／2磷酸化水平降低。结论：在VSMC中，PKCζ亚型参与AngⅡ诱导的VSMC蛋白合成，但PKCζ可能通过非依赖Raf的途径激活ERK1／2。     

Calpain与心肌细胞凋亡

细胞凋亡在维持机体生理稳态和生长发育中发挥着重要作用,同时也参与了众多疾病的病理过程.在诸多缺血性及非缺血性心脏疾病的病理过程中,心肌细胞凋亡扮演着重要角色[1] .在转基因小鼠中,抑制心肌细胞凋亡可以改善心脏的功能,降低原发性心肌病的死亡率[2] ;     

骨髓间质干细胞体外诱导分化为心肌样细胞的实验研究

目的：体外培养并诱导大鼠骨髓间质干细胞（MSCs）分化为心肌细胞。 方法： 采用密度梯度离心法和贴壁培养法分离、纯化大鼠骨髓MSCs，在第3代细胞以5-氮杂胞苷进行诱导，用免疫细胞化学和RT-PCR方法对诱导细胞进行鉴定。 结果： 诱导后细胞体积较诱导前增大，而且更加细长，呈长梭形。14 d后细胞之间出现连接，排列方向渐趋一致。免疫细胞化学染色显示诱导后部分细胞结蛋白(desmin)、横纹肌肌动蛋白(α-sarcomeric actin)和心肌特异性肌钙蛋白(troponin I)呈阳性反应。RT-PCR结果表明诱导细胞有心肌β肌球蛋白重链表达。 结论： 5-氮杂胞苷能在体外诱导MSCs向心肌细胞分化。     

骨髓间充质干细胞膜微粒促进大鼠心肌梗死后血管新生

目的:观察骨髓间充质干细胞膜微粒(MSC-MPs)对大鼠心肌梗死后血管新生以及心功能的影响。方法:提取Sprague-Dawley大鼠MSCs并培养,在低氧低营养条件下培养72 h,以诱导细胞凋亡释放MSC-MPs。将培养上清液超速离心获取MSC-MPs,透射电镜下观察其大小及形态,并用流式细胞术分析其表型。建立SD大鼠心肌梗死模型,心肌梗死边缘区注射膜微粒及对照试剂。超声心动图检测心功能,Masson染色检测心梗面积,免疫组织化学染色技术检测梗死边缘区血管α-平滑肌肌动蛋白和von Willebrand因子以确定血管新生情况,real-time PCR检测心梗组织中血管内皮生长因子(VEGF)表达变化。结果:MSCs凋亡后可以释放膜微粒,MSC-MPs来自MSCs,直径为100~1 000 nm。心肌梗死大鼠心肌内注射MSC-MPs后,第7天和第28天时心功能明显改善,第28 d时心梗面积比对照组减小,新生血管密度明显增加,第7天时心梗组织VEGF的表达增加。结论:MSC-MPs可以促进大鼠心肌梗死后的血管新生,改善心功能。     

大鼠急性心肌梗死后骨髓干细胞归巢于缺血心肌的时间窗研究

目的：初探心肌梗死后骨髓干细胞归巢于心肌组织的时间窗。 方法： 110只大鼠随机分为4组，GM-CSF干预组(n=40)皮下注射GM-CSF (50 μg/kg/d) 5 d，对照组(n=40)皮下注射同等剂量生理盐水，GM-CSF干预假手术组(n=15)，对照假手术组(n=15)，结扎左冠状动脉前降支复制急性心肌梗塞动物模型，同时复制假手术模型。各组在心梗后1 、3 、5 、10 d免疫组化法观察心肌组织中归巢的ckit+细胞数量，28 d测定血压、室内压及±dp/dt值变化，观察两组大鼠瘢痕组织修复差异。 结果： ①心梗后28 d GM-CSF干预组心功能显著高于对照组(P<0.05)；②GM-CSF干预组瘢痕组织横径显著高于对照组(P<0.05)，梗死区平均心肌面积显著高于对照组(P<0.05)；③GM-CSF干预组与对照组1，3，5 d均有ckit+细胞归巢现象，以第5 d最为密集，第10 d未再有新归巢的ckit+细胞，GM-CSF干预组各时点ckit+细胞归巢数量显著高于对照组(P<0.05)。 结论： 骨髓干细胞归巢的时间窗为心梗后10 d以内。     

细胞接触诱导骨髓间充质干细胞获得心肌分化表型的研究

目的观察不同浓度条件下，细胞接触对骨髓间充质干细胞（BMSCs）分化为心肌细胞（CM）的诱导作用。方法利用表达绿色荧光蛋白（GFP）的转基因大鼠的BMSCs与CM以不同比例（1：1、1：10、1：20、1：40）共培养1周，分别采用免疫荧光染色及流式细胞计数分析检测肌钙蛋白I（cTnI）、α—sarcomeric actinin和MEF-2C等心肌特异性蛋白，采用膜片钳技术检测分化细胞的电生理功能。结果在共培养条件下，部分GFP—BMSCs可表达一系列心肌表面标记物，如心肌特异性cTnI蛋白等，且获得心肌分化表型的数量随着CM数量的增加而增加。部分GFP—BMSCs与CM一起同步搏动，并可获得与CM相似的膜电位。结论细胞接触可诱导BMSCs获得有功能的心肌分化表型，其数量与心肌的数量不同浓度有相对的依赖性，随着心肌数量的增加而增加。     

同种异体移植骨髓间质干细胞治疗大鼠心梗后心室重构

目的： 观察骨髓间质干细胞（MSCs）移植对大鼠心梗后心室重构和心功能的影响，比较成年大鼠MSCs与乳鼠MSCs移植疗效，初步探讨同种异体移植的可行性。方法: 分别取大鼠和乳鼠的骨髓，体外分离、扩增培养MSCs，Brdu标记。在结扎冠脉后1-2 h 分别将大鼠MSCs和乳鼠MSCs分点注射到异体大鼠心脏梗死边缘区，6周后，采用超声心动图和解剖直测法获得大鼠心功能、心室重构和病理学资料。结果: 细胞移植组左室舒张末期内径和收缩末期内径短于、室壁厚于对照组，重量指数和心室腔都明显小于对照组。组织病理表现细胞移植组心梗区心肌数目多于、血管密度大于对照组，细胞外基质胶原的形成和血管周围胶原沉积均明显少于对照组，心梗区可见Brdu阳性细胞。但大鼠MSCs移植组和乳鼠MSCs移植组间无明显差异。结论: 同种异体骨髓间质干细胞可以在心梗区定植，减少胶原形成，促进心肌和血管生成，从而延缓心梗后心室重构，提高左室收缩和舒张功能。成年鼠干细胞移植与乳鼠干细胞移植具有相似的效果。     

血红素氧合酶-1修饰的骨髓间充质干细胞心肌移植对梗死后心肌细胞凋亡及左心室功能的影响

目的： 探讨血红素氧合酶-1(HO-1)修饰的骨髓间充质干细胞(MSCs)对心肌梗死后心肌细胞凋亡及左心室功能的影响。方法: 取大鼠骨髓,体外分离扩增培养MSCs,HO-1腺病毒转染。结扎左前降支1 h后,分别将HO-1-MSCs、MSCs多点注射到大鼠心脏梗死区周边,对照组注射等量PBS。移植后第4 d,Western blotting检测梗死区周边HO-1蛋白、促凋亡蛋白Bax的表达;ELISA检测梗死区周边组织细胞因子血管内皮生长因子(VEGF)、b-成纤维生长因子(bFGF)的表达,第7 d超声心动图检测各组大鼠心功能变化。4周后,取梗死区周边心肌行Masson染色和免疫组化CD34因子染色。结果: Adv-HO-1转染MSCs后获稳定表达;HO-1蛋白在HO-1-MSCs组的表达明显高于MSCs组和对照组(P<0.01);促凋亡蛋白Bax的表达明显低于其它2组(P<0.01);细胞因子VEGF、bFGF的表达不同程度地高于其它2组(P<0.01)。HO-1-MSCs组左室收缩功能各项指标明显优于其它2组(P<0.01)。移植4周后,HO-1-MSCs组梗死区周边毛细血管密度明显高于MSCs组和对照组(P<0.01),HO-1-MSCs组心室壁变厚,心室腔明显缩小,胶原蛋白沉积减少。结论: HO-1修饰的MSCs分泌细胞因子协同HO-1蛋白抑制心肌细胞凋亡,促血管新生,抑制心室重构,改善心功能。     

间充质干细胞在肝纤维化形成中的作用

目的:肌成纤维细胞在肝纤维化形成中起着关键作用。有报道骨髓间充质干细胞可分化为肌成纤维细胞,并迁徙至损伤器官参与其纤维化形成过程。因此,本研究拟探讨骨髓间充质干细胞在肝纤维化形成中的可能作用及机制。方法:(1)以携带增强型绿色荧光蛋白(eGFP)的重组逆转录病毒感染大鼠间充质干细胞株(MSCs)Ap8c3进行标记(Ap8c3-eGFP)。(2)制作胆总管结扎(BDL)及猪血清腹腔注射(IPS)诱导的大鼠肝纤维化动物模型。(3)经大鼠尾静脉将Ap8c3-eGFP注入前述动物体内。(4)检测大鼠肝脏、骨髓中eGFP阳性(eGFP+)细胞分布及表达α平滑肌肌动蛋白(α-SMA)情况。结果:(1)静脉注射的Ap8c3-eGFP干细胞最终可出现于发生肝纤维化的大鼠肝脏及骨髓中。(2)大鼠肝脏中的eGFP+细胞同时表达α-SMA,主要分布于肝脏增生纤维束内。(3)迁徙至骨髓的Ap8c3-eGFP细胞可分化为肌成纤维细胞,表达α-SMA。结论:间充质干细胞可分化为肌成纤维细胞,在肝纤维化形成中起重要作用。     

大鼠骨髓间充质干细胞体外心肌定向诱导及心肌组织构建研究

目的探讨大鼠骨髓间充质干细胞（BMSCs）向心肌定向诱导分化及诱导后BMSCs体外构建工程化心肌组织的可行性。方法用含10μmol／L5-氮胞苷（5-Aza）的完全培养液（LG-DMEM,10％胎牛血清,100U／mL青霉素,100μg／mL链霉素,10μg／L碱性成纤维细胞生长因子）孵育第3代BMSCs24h后改用完全培养基培养4周,采用未处理组作为阴性对照。采用免疫细胞化学方法检测心肌肌钙蛋白T（cTnT）、α-肌动蛋白（α-Actin）的表达;逆转录-聚合酶链反应（RT-PCR）检测早期心肌形成转录因子GATA-4、Nkx2．5、TDGF-1基因的表达。将已诱导4周的BMSCs接种于多聚赖氨酸包被的脱细胞牛心包生物支架上培养2周后检测。结果诱导组细胞向心肌细胞转化,表达cTnT、α-Actin,对照组不表达cTnT、α-Actin;RT-PCR检测BMSCs诱导后表达早期心肌形成转录因子GATA-4、Nkx2．5、TDGF-1等基因;诱导后的BMSCs黏附于脱细胞牛心包生物支架表面,生长良好。结论大鼠BMSCs可向心肌细胞定向诱导分化,与脱细胞牛心包生物支架黏附良好,有望构建理想的组织工程化心肌。     

人骨髓间充质干细胞体外培养扩增及向心肌细胞诱导分化的实验研究

目的:培养人骨髓间充质干细胞(Human mesenchymal stem cell,hMSCs),探讨hMSCs体外向心肌细胞(Cardio-myocytes,CM)定向诱导分化的实验研究。方法:取人的骨髓血,用Percoll(1.073g/ml)密度梯度离心及贴壁筛选结合的方法体外培养扩增hMSCs,并进行流式细胞仪分析鉴定其免疫学表型,以未加一抗只加二抗的hMSCs作为平行对照组。选用生长良好、纯度达到95%的P5代hMSCs,用不同诱导浓度的5-氮杂胞苷(5-Azacytidine)1、5、10和20μmol/L进行诱导,对诱导后的细胞进行心肌特异性标志TroponinⅠ及Desmin的免疫组化鉴定。结果:体外分离纯化培养扩增出hMSCs,其CD44阳性率平均为93.26%±2.48%,与平行对照组(3.42%±1.09%)相比有明显差异(P<0.01)。经5和10μmol/L5-Aza诱导分化的hMSCs表达心肌特异性标记TroponinⅠ、Desmin;10μmol/L5-Aza诱导分化的hMSCs阳性率明显高于5μmol/L组;在20μmol/L组中,诱导后超过50%的细胞脱落死亡。结论:hMSCs可体外分离培养扩增,并具有向心肌细胞分化的潜能,5-Aza最佳诱导浓度为10μmol/L。