【摘要】：目的：心肌梗死后的缺血缺氧導(dǎo)致大量功能性心肌細(xì)胞不可逆死亡、負(fù)性心肌重塑反應(yīng)甚至心功能惡化,是當(dāng)今世界威脅人類生命的主要疾病之一。雖然現(xiàn)有的臨床療法,包括藥物治療、經(jīng)皮冠脈介入治療術(shù)和冠脈搭橋術(shù)等,獲得了長足進(jìn)步,但是均存在著一定的局限性,難以滿足臨床治療的需要。干細(xì)胞技術(shù)的發(fā)展為心肌梗死的治療帶來了新的機(jī)遇。大量的動物實(shí)驗(yàn)和臨床研究均表明干細(xì)胞治療能夠治療心肌梗死,改善心臟功能。 脂肪來源干細(xì)胞(ADSCs)因?yàn)榫哂衼碓簇S富,取材方便,易培養(yǎng)、擴(kuò)增,潛在的向心肌自發(fā)分化能力等優(yōu)點(diǎn),并且與BMSCs具有相似的性質(zhì),是用于心肌修復(fù)的一種前景廣闊的新型種子細(xì)胞來源。但是心肌梗死后干細(xì)胞植入的惡劣環(huán)境(如缺血微環(huán)境,包括氧化應(yīng)激、炎癥、血管密度低下)使干細(xì)胞在心梗后移植的滯留和存活明顯下降,明顯降低治療效果。 Exendin-4是一種新型胰島素樣多肽-1(GLP-1)受體激動劑,有抗炎、抗氧化、抗凋亡等心血管保護(hù)作用,特別是,研究表明GLP-1能促進(jìn)骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞的增殖、降低其凋亡,因此,Exendin-4有望作為輔助干細(xì)胞治療心肌梗死的藥物。本研究的目的是研究Exendin-4輔助ADSCs移植治療心肌梗死的效果及可行性,并對其發(fā)揮作用的生物學(xué)機(jī)制進(jìn)行深入探討。 方法：1)利用攜帶雙報(bào)告基因熒光素酶(Flue)和紅色熒光蛋白(mRFP)的慢病毒載體感染白色脂肪ADSCs,并對其進(jìn)行細(xì)胞流式分析及多能性鑒定,為移植后的干細(xì)胞在體內(nèi)示蹤奠定基礎(chǔ)。2)利用過氧化氫/血清剝奪(H2O2/SD)體外模擬缺血微環(huán)境,從不同角度研究Exendin-4對ADSCs的保護(hù)效應(yīng)。在體內(nèi),以成年雄性Sprague-Dawley大鼠為實(shí)驗(yàn)動物,結(jié)扎前降支誘發(fā)急性心肌梗死。將攜帶報(bào)告基因(Fluc-mRFP)的ADSCs或PBS注射到Exendin-4處理的大鼠心梗周邊區(qū)。利用不同手段,研究圍手術(shù)期使用Exendin-4改善心梗微環(huán)境促進(jìn)ADSCs移植后的心梗修復(fù)效果及機(jī)制。3)利用過氧化氫/血清剝奪(H2O2/SD)體外模擬缺血微環(huán)境,研究Exendin-4預(yù)處理對ADSCs氧化應(yīng)激損傷后粘附分子表達(dá)的影響及其體內(nèi)修復(fù)效果。 結(jié)果：1)成功將攜帶Fluc-mRFP報(bào)告基因的慢病毒轉(zhuǎn)染入ADSCs,并分析了其表型及分化。2)縱向在體生物發(fā)光成像顯示Exendin-4促進(jìn)了移植的ADSCs存活,但是Exendin-4輔助ADSCs降低了心肌的氧化應(yīng)激、凋亡以及纖維化,改善了心肌活性及心功能,增強(qiáng)了ADSCs向心肌細(xì)胞和血管平滑肌細(xì)胞的分化率。體外,Exendin-4降低了ADSCs的凋亡,增強(qiáng)了其旁分泌效應(yīng)。Western blotting顯示Exendin-4通過磷酸化Akt和ERK1/2激活STAT3.Exendin-4增強(qiáng)了ADSCs的抗凋亡蛋白Bcl-2表達(dá),以及降低了促凋亡蛋白Bax的表達(dá)。3)Exendin-4能降低ADSCs的ROS水平、壞死以及LDH的釋放。ADSCs所產(chǎn)生的過多ROS削弱了整合素的表達(dá),而Exendin-4預(yù)處理能部分恢復(fù)這種下降。相應(yīng)的,Exendin-4通過激活Src-Fak黏附斑發(fā)揮促粘附作用。在體內(nèi),生物發(fā)光顯示Exendin-4能提高ADSCs在缺血微環(huán)境的滯留和存活,并顯著改善心功能、降低纖維化以及增加血管密度。 結(jié)論：1)成功建立移植后干細(xì)胞在體示蹤的平臺。2)Exendin-4能促進(jìn)移植的ADSCs存活,提高其治療效率,主要機(jī)制通過磷酸化Akt和ERK1/2激活STAT3.3)Exendin-4能夠提高ADSCs粘附分子表達(dá)從而促進(jìn)其體內(nèi)移植后的存活及心梗治療作用。4)Exendin-4是一種能增強(qiáng)ADSCs在心肌修復(fù)中療效的應(yīng)用前景廣闊的新型候選處理策略。
【學(xué)位授予單位】：中國人民解放軍醫(yī)學(xué)院
【學(xué)位級別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2013
【分類號】：R542.22

【共引文獻(xiàn)】

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本文編號：2572879