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目的:本研究通过转染整合素连接激酶(integrin-linked kinase,ILK)的骨髓间充质干细胞(mesenchymal stem cells,MSC)移植治疗猪心肌梗死,旨在探讨其是否能够缓解心肌梗死后心室重构并改善心功能,及其可能机制。 方法:(1)使用293T细胞扩增实验用Ad-ILK重组腺病毒。(2)采用密度梯度离心法和贴壁培养法,分离、纯化培养猪MSC,并使用流式细胞仪鉴定其表面标记。(3)ILK重组腺病毒转染MSC,荧光显微镜观察转染的MSC的GFP表达,以realtime-PCR、western blot法及流式细胞术检测转染的MSC在基因及蛋白水平ILK的表达。(4)体外检测ILK对MSC增殖及缺氧诱导下凋亡的影响。(5)实验用中国小型猪18只分为三组,每组6只:空白对照组(Control group);骨髓间充质干细胞移植组(MSCgroup); ILK重组腺病毒转染的MSC移植组(ILK-MSCgroup)。通过开胸结扎左前降支第二对角支远端的方法建立猪的急性心肌梗死模型。在心肌梗死后7天,行细胞移植。(6)移植后4周,超声心动图、SPECT及PET检测心功能,苏木素—伊红染色检测心脏形态学,BrdU染色示踪MSC,Masson三色染色法检测胶原沉积情况,增殖细胞核抗原染色检测心肌细胞增殖情况,CD31染色检测血管新生情况,TUNEL法检测心肌细胞凋亡情况。 结果:(1)经过分离、纯化得到细胞纯度较高的MSC。(2)ILK重组腺病毒转染MSC后,荧光显微镜下可见大量GFP表达,并且MSC的ILK基因及蛋白表达量明显增加。(3)BrdU标记的细胞主要分布在梗死周围区。(4)在体外ILK-MSC组的EdU阳性细胞的百分比明显增多。在体外缺氧24h的条件下,ILK-MSC组的annexinⅤ阳性细胞百分比明显减少。(5)细胞移植后4周,与对照组和MSC组相比,超声心动图提示ILK-MSC可以明显提高心肌梗死后左室射血分数,降低左室舒张末径及左室收缩末径。SPECT/PET提示,ILK-MSC组心肌梗死后心肌灌注缺损面积和心肌灌注缺损严重程度减小。ILK-MSC组心肌细胞凋亡率和胶原容积分数减小,微血管密度和心肌细胞增殖率增加。 结论:(1)ILK在体外可以促进MSC增殖,抑制MSC缺氧诱导的凋亡。(2)ILK-MSC移植治疗猪急性心肌梗死,可以有效缓解心肌梗死后心室重构,改善心功能,可能与ILK-MSC促进心肌细胞增殖、血管新生、减少心肌细胞凋亡等因素有关。