检索历史 清除

摘要传统的观念认为，成年哺乳动物的心脏是终末分化的组织，没有自我更新的能力。而近年来越来越多的证据表明，在成年人类及其他动物的心脏中，存在干细胞表面标志物（如C-Kit，MDR-1，Sca-1）阳性的心肌源性干细胞，即心肌干细胞(cardiac stem cells，CSCs)。研究报道，在心肌缺血等病理性心肌损伤后，心肌组织中CSCs增殖/迁移能力的改变是决定心肌功能是否恢复或恢复程度好坏的关键。炎症是不同心血管疾病，比如心衰、冠心病、高血压等发生发展机制中一个重要的病理过程。脂多糖(Lipopolysaccharide，LPS)是革兰氏阴性细菌细胞外膜上主要的分子组分，也是引起脓毒症休克的主要致病因素，可导致包括心功能损伤在内的多器官功能障碍。然而，近来有研究表明， LPS预处理可缩小梗死面积，促进缺血复灌心脏心功能的恢复。可见，炎性介质在心肌损伤及修复中起着双重作用，但目前其机制尚不清楚。我们推测可能与炎性介质促进或抑制CSCs的增殖/迁移有关。Wnt/β-catenin信号通路是一条在生物进化中极为保守的通路，控制着细胞增殖、干细胞维持、以及细胞迁移等重要的生命过程。在小鼠急性肺损伤模型的研究上发现，激活Wnt/β-catenin通路可促进间充质干细胞向损伤肺组织迁移，从而对受损组织给予修复。β-catenin是否参与了LPS引起的CSCs增殖、迁移的改变还尚不清楚。<br>　　目的：<br>　　本研究目的是观察不同浓度LPS对CSCs增殖和迁移的影响;探讨β-catenin是否参与了其潜在机制。同时，在大鼠缺血复灌心肌损伤模型上明确移植LPS预处理的CSCs是否可通过增强其增殖和/或迁移能力，对抗心肌缺血损伤。<br>　　方法：<br>　　从新生SD大鼠心脏中分离CSCs，用不同浓度LPS(0、0.01、0.1、1μg/ml)刺激后，用CCK-8法检测细胞生存情况，Transwell小室法测定心肌干细胞体外迁移能力。结扎左冠脉前降支法建立成年大鼠心肌缺血模型。将LPS(0.01μg/ml)预处理24h后的CSCs注射入大鼠缺血危险区边缘，CFDA荧光标记法观察CSCs向危险区中心迁移情况，TTC染色法评价心肌梗死面积。Western blotting法检测心肌干细胞Toll样受体4（toll like receptor4，TLR4）、连接蛋白43(connexin43，CX43)、β-catenin、热休克蛋白90(heat shock protein90，HSP90)的表达。<br>　　结果：<br>　　(1)与空白对照组相比，低、中浓度LPS（0.01、0.1μg/ml）孵育CSCs1d、3d、7d后，细胞生存率无明显改变。低浓度LPS（0.01μg/ml）处理CSCs24 h后，细胞迁移数目明显增多。虽然0.1μg/ml LPS作用于心肌干细胞也能促进CSCs迁移，但是效果不如低浓度处理组明显。高浓度LPS(1μg/ml)孵育CSCs1d、3d后，虽然细胞生存率无明显改变，但第7d的细胞生存率与空白对照组相比，明显下降。且高浓度LPS处理CSCs24小时后，细胞迁移数目明显下降。<br>　　(2)将低浓度LPS(0.01μg/ml)预处理过的CSCs（事先用CFDA荧光标记）注射入缺血30 min/复灌120 min的大鼠心脏。免疫组化结果显示，与未经LPS预处理的CSCs相比，经LPS预处理后CSCs缺血危险区中心迁移的数量明显增多。同时，TTC染色结果显示，移植了LPS预处理后的CSCs，可使缺血后心肌的梗死面积明显缩小。<br>　　(3)体外培养的CSCs低浓度LPS刺激24h后，对CSCs的CX43、TLR4、总β-catenin蛋白表达无明显影响。但细胞内活化β-catenin（即未磷酸化的β-catenin）和细胞核内β-catenin水平却明显增高。β-catenin的抑制剂FH535可抑制低浓度LPS诱导的细胞迁移增加。<br>　　(4)与空白对照组相比，体外培养的CSCs用低浓度LPS（0.01μg/ml）刺激后可显著提高其HSP90的表达。与单纯低浓度LPS组相比，采用HSP90抑制剂17-AAG与LPS共同孵育心肌干细胞后，β-catenin活化及核转位水平明显下降;同时LPS的促细胞迁移作用明显受抑制。<br>　　结论：<br>　　本实验结果表明，低浓度LPS可促进CSCs迁移，缩小缺血复灌心肌的梗死面积。其作用机制可能与HSP90依赖性β-catenin活化及核转位有关。该实验结果将为临床使用CSCs修复损伤的心肌组织提供新实验证据和理论依据。