培训课件--心肌细胞生长死亡与再生.ppt

成体干细胞与心肌梗死 骨髓造血干细胞：直接注入到裸鼠心脏的心肌梗死病灶周围, 心功能指标有明显改善;九天后病检发现,在心肌梗死病灶周围由新生血管样结构及心肌细胞组成的新生组织,而对照组未见此结果。 骨骼肌成肌细胞： 将经处理的骨骼肌成肌细胞注入到一位等待接受心脏移植的志愿病人心脏内,结果发现心脏能在较长时间内工作良好而无须接受心脏移植。 将大约7X106个骨骼肌成肌细胞自体植入兔的心肌组织的瘢痕边缘中，发现成肌细胞可以修复心肌的瘢痕组织 成体干细胞与心肌梗死 成体干细胞与心肌梗死 骨骼肌的成肌细胞：植入心肌梗死组织中，2周后该细胞表达慢收缩细胞的标志物肌凝蛋白重链?，而不是心肌细胞特异的标志物肌凝蛋白?。它在心肌瘢痕组织内转变为抗疲劳的慢反应纤维，以适应心肌的负荷及做功，说明移植的骨骼肌成肌细胞不是分化为心肌细胞，而是分化成为能够负担心肌工作的慢收缩细胞。 植入心肌组织的成肌细胞在超微结构上与正常心肌细胞不同，它们缺乏A及M带，提示骨骼肌成肌细胞可能仅仅是增加了瘢痕组织的顺应性，而不是收缩功能。因此，无收缩功能的成肌细胞的心肌植人能否与正常的心肌细胞有相似的生理功能还值得进一步探讨。 成体干细胞与心肌梗死 有人将同源骨骼肌成肌细胞植入大鼠心力衰竭模型的心肌组织中，研究结果表明，能够有效地防止心室的扩张，左心室压力上升和下降最大速率增加，改善心脏的功能。自体骨髓间充质干细胞的移植有助于心力衰竭患者心功能的改善，为心力衰竭的治疗开辟了一个新的途径。 成体干细胞与心功能不全 综上所述，针对成年心肌细胞生长、死亡与再生的最新研究打破了长期以来将心肌细胞作为终末分化细胞的观念，从而为相关的基础及临床研究开辟了新的方向，并随着成体干细胞应用的研究进一步深入，为临床心血管疾病的治疗提供了新的前景。 前景 已成为细胞移植的首选供体！ 多向分化潜能 取材方便 不存在伦理问题 高度自我 更新能力 自体移植无 免疫排斥反应 可促进血管新生 优点 骨髓间充质干细胞（BMSCs） 骨髓间充质干细胞（BMSCs） 大量研究表明： BMSCs在一定条件下可诱导分化为心肌细胞（CM）及血管内皮细胞，目前关于其分化的机制尚未明确，有学者提出，环境诱导分化是其中的重要因素。 环境诱导分化 环境诱导分化是干细胞进入微环境后受周围细胞的影响，对相应的各种物理或化学信号做出反应。 其机制可能与细胞接触、基因水平调控、细胞因子调控等有关。 GFP-BMSCs CM 光镜下(10X20) 荧光显微镜下(10X20) 共培养前GFP-BMSCs与CM的形态学特征 共培养后抗Troponin I染色阳性的BMSCs GFP (绿) Torpo-3 (蓝) 重叠 Troponin I (红) 共聚焦显微镜下观察染色结果 (10X40) 抗α-actinin 、抗MEF-2C 染色阳性的BMSCs α-actinin MEF-2C GFP TORPO-3 重叠 共聚焦显微镜下观察染色结果 (10X40) 荧光显微镜下搏动的GFP-BMSCs 5 mV 25 s -26 mV -38 mV 20 mV 5 s 250 ms 20 mV 0 mV -51 mV 正常CM膜电位改变 BMSCs获得的心肌分化表型的膜电位改变 A B 电生理记录(膜片钳技术检测结果) 实验材料与仪器设备 实验动物: 成年GFP转基因C57BL/6小鼠（8～12周龄），雄性；成年C57BL/6小鼠（8～12周龄），雌性，购自加拿大Charles River公司。 试剂: 同第一部分 实验方法 实验分组 对照组（n=3）：单纯骨髓重建术，术后4w处死，观察心肌组织中Troponin I的表达。 心肌梗死组（n=4）：雌性C57BL/6小鼠经骨髓重建后4w，行冠状动脉左前降支（LAD）结扎术建立心肌梗死模型，术后7d处死，观察心肌组织中Troponin I的表达。 B GFP骨髓移植 A 辐射破坏骨髓 C 心梗模型建立 D BMSCs归巢及分化 Damaged heart muscle cells Stem cells help regenerate damaged heart muscle Mouse heart after LAD ligation Mouse was irradiated by rads Bone marrow reconstituted by GFP-BMSCs BMSCs migrating to the heart after MI 骨髓重建小鼠心肌梗死后BMSCs向心肌的归巢及分化示意图 对照组 GFP Troponin I PI 重叠 A B D C 心肌梗死组 F G H E 心肌梗死后内源的BMSCs向心肌的