摘要背景:干细胞疗法在改善心肌梗死后心脏重构方面具有广阔前景,但心肌微环境改变影响干细胞疗效.运动预处理类似于缺血预处理,能够对心肌产生保护作用.然而,运动预处理与干细胞移植联合作用的效果与机制鲜有关注.目的:观察运动预处理对心肌梗死大鼠骨髓间充质干细胞移植效果的影响,探讨局部炎症微环境在其中的作用机制.方法:80只雌性SD大鼠随机分为假手术组、模型组、移植组和联合组,每组20只.利用结扎冠状动脉左前降支的方法制作心肌梗死大鼠模型,假手术组仅穿线不结扎.移植组和联合组造模后于心肌内注射雄性大鼠来源骨髓间充质干细胞,此外,联合组在造模前还需进行8周跑台运动(即运动预处理).干细胞移植后4周,采用递增负荷运动力竭实验测定运动能力,超声心动术测定心脏结构与功能,压力容积导管法检测左心室血液动力学,原位染色法进行心肌组织病理学观察并获取心肌胶原容积分数.干细胞移植后1,7 d和4周,采用定量反转录聚合酶链反应检测左心室促炎症因子(白细胞介素1β、白细胞介素6、肿瘤坏死因子α)、抗炎症因子(白细胞介素10)、Y染色体性别决定区和胚胎基因(心房钠尿肽、脑钠肽、β-肌球蛋白重链)mRNA表达量.结果与结论:①干细胞移植后4周:与假手术组比较,模型组运动能力、左心室射血分数降低(P<0.05);心肌梗死面积、心肌细胞横截面积、胶原容积分数增加(P<0.05);胚胎基因以及促炎因子mRNA表达量上调(P<0.05),白细胞介素10 mRNA表达量下调(P<0.05).与模型组比较,移植组运动能力、左心室射血分数增加(P<0.05);心肌梗死面积、心肌细胞横截面积、胶原容积分数下降(P<0.05);胚胎基因以及促炎因子mRNA表达量下调(P<0.05),白细胞介素10 mRNA表达量无显著性变化(P>0.05).与移植组比较,联合组上述各指标均进一步改善(P<0.05).②干细胞移植后1,7 d:与移植组比较,联合组Y染色体性别决定区mRNA表达量升高(P<0.05).③相关分析显示,白细胞介素1β、白细胞介素6(除移植后1 d)、肿瘤坏死因子α与Y染色体性别决定区mRNA表达量呈负相关(P<0.05),白细胞介素10与Y染色体性别决定区mRNA表达量呈正相关(P<0.05).结果表明:运动预处理能够增强骨髓间充质干细胞移植治疗心肌梗死大鼠的效果,表现为心脏重构得到抑制、心功能进一步提升,其机制与心肌炎症微环境改善促进骨髓间充质干细胞滞留和存活有关.