小鼠心脏Telocyte间质细胞的存在与特点

背景:有研究发现Telocyte间质细胞可能在急性心肌梗死、房颤、心脏瓣膜病及心肌淀粉样变性等心脏疾病发挥作用,但其机制尚不清楚,相关心脏Telocyte间质细胞的基础研究具有重要的临床价值。目的:多种技术探讨小鼠心脏Telocyte间质细胞的存在与特点。方法:选择10 d-10周龄昆明小鼠59只(由福州吴氏实验动物中心提供),以胃肠道Cajal间质细胞及膀胱Telocyte间质细胞为对照组进行对比研究。ACK2(c-kit单克隆抗体)作为指标,进行心肌组织免疫组化染色(n=13);体外心脏Telocyte间质细胞分离与培养(n=41),之后进行细胞免疫荧光激光共聚焦显微镜以观察细胞形态及突起情况;透射电镜(n=5)观察细胞超微结构。结果与结论:(1)免疫组化染色显示在小鼠胃肠道、膀胱组织发现c-kit阳性表达产物,心脏组织未发现c-kit阳性表达,体外原代培养发现c-kit阳性表达;(2)免疫荧光激光共聚焦显微镜和透射电镜观察均发现心脏Telocyte间质细胞,镜下心脏Telocyte间质细胞嵌插于心肌纤维束间及毛细血管周围,胞体呈梭形或不规则形,心室Telocyte间质细胞突起与毛细血管间发现长条形"致密物质"。与对照组比较胞体大小、突起数量无显著性差异(P> 0.05),但细胞突起长度有显著性差异(P <0.05);(3)结果提示,利用原代培养、免疫荧光及透射电镜技术确定小鼠心脏存在c-kit阳性表达的Telocyte间质细胞,其胞体大小、突起数量与胃肠道Cajal间质细胞或膀胱Telocyte间质细胞类似;心室Telocyte间质细胞突起最长,心房Telocyte间质细胞突起最短,心室Telocyte间质细胞突起与毛细血管间存在紧密连接。

抑制LncRNA PANDA表达对人心脏瓣膜间质细胞钙化的改善作用及其机制

目的观察抑制长链非编码RNA PANDA(LncRNA PANDA)表达对人心脏瓣膜间质细胞(hVICs)钙化的影响,并探讨其机制是否与核酸转录因子YA(NF-YA)、凋亡相关蛋白Bax、锚定蛋白2(Notch2)、骨形态发生蛋白2(BMP-2)有关。方法将体外培养的hVICs分为三组,正常对照组加入间质细胞培养基+10%胎牛血清,培养7 d;钙化组加入钙化诱导液,培养7 d。PANDA-siRNA组加入钙化诱导液培养3 d后,采用Lipofectamine^(TM)3000转染试剂盒转染PANDA-siRNA,再培养4 d。取各组分组培养7 d的细胞,采用实时荧光定量PCR法检测LncRNA PANDA相对表达量,光学显微镜观察细胞形态,Western blotting法检测NF-YA、Bax、Notch2、BMP-2蛋白相对表达量,ELISA法检测细胞上清液BMP-2水平。结果PANDA-siRNA组、正常对照组、钙化组细胞LncRNA PANDA相对表达量及上清液BMP-2蛋白水平均依次升高,组间两两比较P均<0.05。PANDA-siRNA组细胞结构清晰,呈条索状生长,生长稍缓慢;钙化组细胞成骨样改变,细胞聚集,呈网状结构;正常对照组细胞贴壁生长,生长迅速。与正常对照组比较,钙化组细胞NF-YA、Bax、Notch2、BMP-2蛋白相对表达量均升高,PANDA-siRNA组均降低(P均<0.05)。结论诱导钙化后的hVICs LncRNA PANDA表达升高,抑制LncRNA PANDA表达可减轻其成骨样改变,其机制可能与降低NF-YA、Bax、Notch2、BMP-2表达有关。

高功率微波辐照对心肌细胞和心脏间质细胞生存能力和细胞活力影响的研究

目的 :研究HPM对心肌细胞和心脏间质细胞生存能力和细胞活力的影响。方法 :HPM辐照体外培养乳鼠心肌细胞和心脏间质细胞 ,用流式细胞仪检测细胞凋亡和坏死 ;用MTT实验测定细胞活力。结果 :HPM可以对心肌细胞和间质细胞的功能和形态产生明显影响 ,引起二者的凋亡和坏死。结论 :心脏可能是HPM损伤的易感器官之一 ,并提示在探讨HPM对心脏的损伤时 。

受者同系骨髓间充质干细胞对心脏移植大鼠的免疫调节作用

目的观察静脉注射受者同系骨髓间充质干细胞(MSC)对大鼠心脏移植免疫反应的影响。方法以20只成年雄性Lewis大鼠作为心脏供体,20只成年雄性Wistar大鼠作为受体,将其随机分为2组,每组10只,行颈部心脏移植:对照组(A组)手术后24h,经尾静脉注射3ml 0.9%氯化钠注射液;MSC处理组(B组)手术后24h,经尾静脉注射2×106个MSC(悬浮于3ml 0.9%氯化钠注射液中)。术后1周,每组随机取受体大鼠4只,检测静脉血及移植物CD4+、CD8+、CD4+CD25high、CD4+CD25highfoxp3+T细胞占总淋巴细胞的比例,计算CD4+/CD8+比值。其余6只大鼠用于继续观察移植物存活时间。结果 A组大鼠移植心脏存活7.2±1.3d,B组大鼠移植心脏存活14.8±2.9d,两组间差异有统计学意义(P<0.01)。B组静脉血中CD4+/CD8+值、CD4+CD25highT细胞占总淋巴细胞的比例、CD4+CD25highFoxp3+T细胞占总淋巴细胞的比例(分别为1.18±0.07、2.51%±0.56%、2.05%±0.62%)均明显高于A组(分别为0.49±0.05、0.96%±0.19%、0.82%±0.09%),差异有统计学意义(P<0.01)。移植心脏中CD4+/CD8+值在两组间无统计学差异(P>0.05);B组移植心脏中CD4+CD25highT细胞及CD4+CD25highFoxp3+T细胞占总淋巴细胞的比例(分别为2.74%±0.28%、2.54%±0.31%)均明显高于A组(分别为0.61%±0.06%、0.53%±0.06%),差异有统计学意义(P<0.01)。结论静脉注射受者同系骨髓MSC可诱导大鼠心脏移植免疫耐受,延长移植心脏的存活时间。

心脏瓣膜间质细胞的表型转化及其与瓣膜病理形态发生的关系

目的 :研究风湿性心脏病瓣膜间质细胞的表型转化规律 ,探讨其与瓣膜病理形态发生的关系。方法 :手术切除风湿性心脏瓣膜系列组织标本 75例 ,依据大体病理形态进行分类 ,通过免疫组织化学方法进行瓣膜组织中间质细胞表达增殖细胞核抗原 ( PCNA )、α平滑肌肌动蛋白 (α SMA )和α1 ( )型前胶原蛋白 ( PCα1 )检测。结果 :PCNA蛋白表达主要集中在 、 型瓣膜组织中 , 型及正常人瓣膜组织间质细胞内呈弱表达或无表达 ;正常人及 型瓣膜组织有少量α SMA阳性细胞表达 , 、 型瓣膜组织中α SMA阳性细胞表达逐渐增加 ;PCα1 表达随病理形态发展逐渐增加 ,在 型病变组织中最高。结论 :心脏瓣膜间质细胞在不同时期分别向增殖表型、合成表型或收缩表型转化 。

应用人骨髓间质干细胞与脱细胞猪主动脉瓣膜支架体外构建组织工程心脏瓣膜

目的:应用动物来源的细胞构建组织工程化心脏瓣膜的研究较多,本实验特征在于观察人骨髓间质干细胞与脱细胞猪主动脉瓣膜支架体外构建组织工程心脏瓣膜,并探讨其作为种子细胞的可行性。方法:实验于2005-12/2006-10在解放军第二军医大学长海医院全军胸心外科研究所完成,研究方案获伦理委员会批准。①实验材料:取开胸术中切除的肋骨骨髓,术前已经患者知情同意。新鲜猪心脏瓣膜取自上海复新屠宰场。②实验方法:Ficoll密度梯度离心从肋骨骨髓中获取骨髓单个核细胞,体外扩增培养后鉴定。采用去污剂和酶消化法将猪主动脉瓣叶行脱细胞处理,种植人骨髓间质干细胞。③实验评估:采用EnVision二步法染色鉴定人骨髓间质干细胞形态及细胞表型;采用苏木精-伊红染色、维多利亚蓝染色和VanGieson氏染色法观察细胞在脱细胞猪主动脉瓣叶支架上的生长特点;扫描电镜观察静态构建组织工程心脏瓣膜的形态。结果:①人骨髓间质干细胞形态及细胞表型鉴定:人骨髓间质干细胞为梭形,抗平滑肌抗体和波形蛋白染色阳性,CD31及Ⅷ因子染色阴性。②脱细胞猪主动脉瓣膜支架的组织学观察:猪去细胞瓣膜支架去细胞完全,弹力纤维及胶原纤维保持完整,种植的人骨髓间质干细胞在脱细胞瓣叶表面形成完整的细胞层。③构建组织工程心脏瓣膜的形态学观察:扫描电镜示瓣膜表面细胞层完整,细胞呈梭形复层生长。结论:人骨髓间质干细胞体外具有自然分化为肌成纤维细胞的特性,在去细胞猪主动脉瓣膜上生长良好,可作为一种有前途的种子细胞构建组织工程心脏瓣膜。

Notch1蛋白在人心脏瓣膜间质细胞凋亡与钙化关系中的作用

目的用人心脏瓣膜间质细胞(hVICs)在体外培养并用钙化诱导液建立瓣膜钙化模型,观察hVICs钙化过程中Notch1蛋白表达及细胞凋亡情况,探讨Notch1蛋白在hVICs凋亡与钙化关系中的作用。方法将体外培养的hVICs随机分为两组,钙化组用含钙化诱导液的培养基培养,以建立钙化模型,并按1~7天分别诱导细胞,观察钙化的动态过程;空白组用正常培养基(I-GRO PLUS)培养。所有hVICs均培养7天。检测两组细胞钙化结节数目、BMP-4蛋白、Notch1蛋白的表达及hVICs凋亡率。然后将钙化组中诱导钙化细胞再随机分脂多糖组(LPS)、Notch1抑制剂组(γ分泌酶抑制剂,DAPT)、对照组(只加钙化诱导液)体外培养3天,检测BMP-4、Notch1、半胱氨酸天冬氨酸蛋白酶3(Caspase3)的表达。结果与空白组细胞比较,钙化组细胞钙化及Notch1蛋白的表达均高于空白组,且随着诱导天数的增加而增加;细胞凋亡率在钙化诱导3天时最高,随后逐渐下降。LPS组与对照组比较,细胞凋亡和钙化均随着Notch1蛋白的表达增加而增加;DAPT组与对照组比较,细胞凋亡和钙化均减少。结论hVICs钙化与细胞凋亡有着密切的关系,且Notch1蛋白在hVICs凋亡与钙化关系中起着重要的作用。

高功率微波辐照对心肌细胞和心脏间质细胞生存能力和细胞活力的影响(英文)

目的:研究高功率微波(high power microwave,HPM)对心肌细胞和心脏间质细胞生存能力和细胞活性的影响。 方法:实验选用出生后1～3d的二级Wistar大鼠,体外培养Wistar大鼠乳鼠心肌细胞和心脏间质细胞,于HPM辐照后,用流式细胞仪检测细胞凋亡和坏死;用MTT实验测定细胞活力。 结果:HPM明显影响心肌细胞和间质细胞功能和形态结构,辐照后细胞活力降低,凋亡和坏死。辐照后6h,心肌细胞和间质细胞凋亡率分别为(36.76±5.12)％和(42.38±6.0)％,坏死率分别为(34.14±6.5)％和(22.98±7.4)％,与对照组相比,有显著的统计学意义(P<0.001)。 结论:心脏是微波辐照的靶器官之一,HPM可对心肌细胞和间质细胞功能和形态产生明显影响。结果提示在探讨HPM对心脏损伤时,应同时关注对心脏间质细胞的影响。

移植途径对骨髓间充质干细胞调节小鼠心脏移植排斥反应的影响

目的探讨不同途径注射骨髓间充质干细胞(BMSCs)对调节小鼠心脏移植排斥反应的影响。方法 BALB/c和C57小鼠分别作为供体和受体,建立颈部心脏移植模型,随机分为4组,每组12只,A组在移植成功后立即经移植心脏升主动脉注射C57来源绿色荧光BMSCs悬液30μL(含1×10~6细胞),B组同样时间点经移植心脏右心室腔内注射相同数量细胞,C组同样时间点移植心脏心肌内注射相同数量细胞,D组为空白对照组。移植后第7天各组处死4只小鼠,切取移植心脏,荧光显微镜下观察绿色荧光细胞的存活情况,HE染色观察移植心脏的病理学改变,流式细胞学检测移植物浸润白细胞中巨噬细胞的比例,其余8只小鼠用来观察移植心脏的存活时间。结果术后第7天,仅A组移植心脏内可见绿色荧光细胞,病理学检测发现A组排斥反应受到明显抑制,心肌间质内细胞浸润明显减少,局灶性的心肌细胞损害,B组和C组移植心脏间质内可见多灶性淋巴细胞浸润并伴有心肌细胞变性坏死,而D组小鼠心脏见满视野大量白细胞浸润,心肌结构消失,心肌坏死。流式细胞学检测发现A组移植心脏内巨噬细胞的比例明显高于其他3组,A组的心脏存活时间明显长于其他3组。结论 BMSCs能减轻心脏移植排斥反应,动脉途径注射优于静脉和心肌局部注射途径,其机制可能与骨髓间充质干细胞在移植心脏内存活时间以及巨噬细胞比例增加有关。

骨髓间质干细胞移植对自发性高血压大鼠心脏纤维化及心功能的影响

目的研究骨髓问质干细胞(MSCs)对于自发性高血压大鼠心脏纤维化的修复作用,探讨MSCs逆转心室重构的可能性。方法选用12周龄自发性高血压大鼠及同龄Wister鼠作为研究对象,采用密度梯度离心分离健康大鼠MSCs,贴壁培养14天消化传代,采用心腔内注射方法移植细胞,移植剂量为1×106个/只,注射后4周处死动物。检测干细胞移植对于心脏舒张容积、顺应性及心脏结构的影响,研究MSCs对于血红素加氧酶-1(HO-1)表达的影响,并对结果进行统计学分析。结果MSCs干预组大鼠心脏顺应性低于正常对照组,但明显优于未干预组(P<0.05),胶原容积分数及Ⅰ型胶原含量与未干预组相比也明显降低;同时MSCs还促进心脏局部HO-1的表达(P<0.05)。MSCs移植并不增加心室肥厚指数(LVMass),但可以增加舒张末期心脏容积/体重,改善心脏向心性肥厚。结论MSCs移植治疗可以通过调节组织局部胶原的合成与降解,改变心脏局部胶原纤维的含量,从而有效地逆转高血压心脏纤维化的过程,这种结构的变化同样伴有功能的改变。

静脉移植骨髓间质干细胞改善大鼠梗死心脏功能

目的:探讨经外周静脉途径移植骨髓间质干细胞治疗急性心肌梗死的有效性和可能的机制。方法:采用左前降支冠状动脉结扎术制备大鼠心肌梗死模型,24h后经尾静脉注入同种异体骨髓间质干细胞或磷酸缓冲液;分别于移植后3d和1个月取材,应用ELISA和免疫组化技术分析细胞移植对血管内皮生长因子(VEGF)表达的影响,通过免疫组化染色观察移植细胞的分化情况并计数血管;超声心动图连续检测大鼠心功能在术后各时间点的变化。结果:细胞移植术后3d,移植组VEGF蛋白的表达量明显高于对照组(P<0.01),免疫组化显示移植组心脏的梗死区及其周边区域的细胞内VEGF阳性着色明显强于对照组,1个月时明显减弱。移植术后1个月,在部分移植细胞中检测到心肌细胞或血管内皮细胞特异性蛋白的表达,血管计数显示移植组血管数量较同期对照组增加1.4倍(P<0.01);同时移植组心功能较对照组明显改善(P<0.01)。结论:通过促进梗死周边缺血心肌的血管新生和移植细胞分化,骨髓间质干细胞经外周静脉移植可作为急性心肌梗死治疗的另一条有效路径。

心脏营养素-1促进脐带间充质干细胞诱导分化为心肌样细胞时心肌α-actin、β-MHC、GATA4和Nkx2-5基因的表达

目的探讨心脏营养素-1（CT-1）促进经5-氮杂胞苷（5-aza）诱导的脐带间充质干细胞（UCMSCs）分化为心肌样细胞时心肌α-actin、β-MHC、GATA4、Nkx2-5基因的表达。方法分离、纯化UCMSCs,第4代UCMSCs分别以普通培养基（A组）和含0.1 nmol/L CT-1培养基（B组）培养;经5-aza诱导的第4代UCMSCs分别以普通培养基（C组）、含不同浓度CT-1培养基D组（D1组0.01 nmol/L、D2组0.1 nmol/L、D3组1.0 nmol/L）培养。应用荧光定量PCR检测各基因的表达。结果 UCMSCs培养2~3 d后细胞贴壁,逐渐由圆形变为长纤维样;经5-aza诱导分化后可见心肌样细胞,但未见自发性搏动。RT-PCR检测显示B组和C组α-actin、β-MHC、GATA4和Nkx2-5基因的表达较A组均无明显增加;α-actin、GATA4和Nkx2-5基因在D组较A组表达明显增加,其中α-actin基因在D2组表达最高,GATA4基因在D1组表达最高,Nkx2-5基因在D3组表达最高,而β-MHC基因在D组表达未见增加。结论 CT-1可明显促进5-aza诱导的UCMSCs分化为心肌样细胞,且心肌样细胞α-actin、GATA4、Nkx2-5的基因表达与CT-1的浓度有关。

miR-330-5p负性调控ADAM17基因抑制人心脏微血管内皮细胞的间质转化

目的探讨人心脏微血管内皮细胞(HCMEC)间质转化(EndMT)过程中miR-330-5p和ADAM17基因的表达,阐明miR-330-5p对EndMT的影响。方法培养HCMEC,应用TGF-β1诱导后,利用免疫荧光化学检测CD31和α-平滑肌肌动蛋白(α-SMA)在细胞中的表达。运用生物信息学方法对miR-330-5p和ADAM17基因的配对关系进行预测。脂质体2000转染miR-330-5p模拟物后,Real-time PCR检测miR-330-5p、ADAM17和α-SMA mRNA的表达,Western blotting检测ADAM17和α-SMA蛋白的表达。结果光镜下可见诱导后细胞由鹅卵石形态变为长梭形,免疫荧光化学显示诱导前有强烈的CD31表达,诱导后出现α-SMA的高表达。生物信息学软件TargetScan和miRanYda显示miR-330-5p和ADAM17基因二者靶向配对良好。Real-time PCR和Western blotting检测结果均表明过表达miR-330-5p能够降低ADAM17和α-SMA mRNA及蛋白的表达。结论 miR-330-5p通过下调人心脏微血管内皮细胞中ADAM17基因的表达,进而抑制TGF-β1诱导的EndMT。

中医药在骨髓间质干细胞移植治疗缺血性心脏病中的应用前景

本文对目前中医学与现代医学治疗与研究缺血性心脏病的现状作了分析,认为骨髓间质干细胞(messenchymal stem cells,MSCs)移植治疗缺血性心脏病具有广阔的应用前景,利用治疗缺血性心脏病的有效中药复方含药血清,可能会进一步提高促使MSCs向心肌细胞分化的效果,为细胞移植治疗缺血性心脏病提供更加安全、有效的组织工程细胞。

骨髓间质干细胞移植抗心脏纤维化治疗的应用前景

高血压引起的心脏重构包括心肌肥厚及心脏纤维化两个方面,而后者对于心功能及靶器官损伤具有重要意义。骨髓间质干细胞作为一种损伤修复种子细胞,除直接对纤维化组织进行修复外,还能够通过抑制成纤维细胞活性,改变金属基质蛋白酶、血红素加氧酶、骨桥蛋白等因子的浓度等不同水平的作用位点,调节局部组织胶原代谢合成与分解速度,促进胶原降解,抑制胶原合成,减少胶原沉积,调节胶原的构成比例,从而降低心肌纤维化程度,改善心功能,可能为心肌纤维化治疗提供新的思路。

静脉及心肌注射骨髓间充质基质细胞未能改善慢性心肌梗死大鼠的心脏功能

背景:有多项研究证明,经静脉或经心肌表面注射移植间充质基质细胞促进了急性心肌梗死后心功能的改善。然而,目前尚缺乏有关经静脉联合经心肌注射移植间充质基质细胞对慢性心肌梗死心脏功能影响的研究。目的:探讨静脉联合心肌注射骨髓间充质基质细胞对慢性心肌梗死模型大鼠心脏功能的影响及其机制。方法:体外培养扩增Lewis大鼠的骨髓间充质基质细胞。将3×106Brd U标记过的骨髓间充质基质细胞分别经股静脉和经心肌表面注射移植于慢性心肌梗死模型大鼠,对照组注射等量PBS。4周后检测两组大鼠心功能的变化,并对大鼠心脏组织行免疫组化染色,观察细胞分化情况及毛细血管数量。结果与结论:骨髓间充质基质细胞移植4周后,细胞移植组与对照组心功能无明显差别,免疫组化染色提示存留于心肌组织内的移植细胞未分化为心肌细胞,心梗瘢痕区血管密度在细胞移植组和对照组间没有明显差别。结果表明经静脉联合经心肌注射骨髓间充质基质细胞未能改善慢性心肌梗死模型大鼠的心脏功能。

骨髓间质干细胞在缺血性心脏病中的应用

骨髓间质干细胞(MSCs)是一种多能造血于细胞,在一定诱导条件下,可分化为多种造血外组织细胞,如骨细胞、软骨细胞、 心肌细胞等,因此,在组织工程方面具有广泛的应用前景。近年来,MSCs在缺血性心脏病中的应用价值已得到证实和肯定,从而为 缺血性心脏病的治疗带来了新的契机。本文就骨髓间质干细胞在缺血性心脏病中的应用进行了回顾和展望。

心脏转录因子Nkx2.5重组蛋白对人骨髓间充质干细胞向心肌样细胞转分化的作用

背景:大多数研究通过使用小分子物质或病毒等方式诱导获取心肌样细胞,而关于重组蛋白用于细胞重编程获得心肌样细胞的报道较少。目的:探讨Nkx2.5重组蛋白对人骨髓间充质干细胞向心肌样细胞转分化的作用。方法:构建Nkx2.5原核表达载体,不同时间点诱导Nkx2.5重组蛋白表达和分离纯化。使用纳米转导试剂包裹Nkx2.5形成纳米-蛋白复合体,转染人骨髓间充质干细胞,观察蛋白转导效率;蛋白转导成功后,检测心肌细胞特异性标志MHC的表达,观察人骨髓间充质干细胞向心肌样细胞转化情况。结果与结论:(1)28℃ IPTG诱导培养4 h获取的蛋白表达量更高;(2)纳米-Nkx2.5复合体可成功转染人骨髓间充质干细胞并诱导其向心肌样细胞转化;(3)结果表明,重组蛋白能被高效转导到细胞内,并能促使人骨髓间充质干细胞重编程为心肌样细胞,但细胞转分化效率尚待提高。