BMP-2誘導(dǎo)骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞向心肌細(xì)胞分化的實(shí)驗(yàn)研究
本文選題:骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞 + 骨形態(tài)發(fā)生蛋白-2。 參考:《蘇州大學(xué)》2009年碩士論文
【摘要】: 目的:冠心病在發(fā)達(dá)國家的發(fā)病率和死亡率都居于第一位,通常認(rèn)為心肌細(xì)胞在出生后即不能再生,心肌細(xì)胞死亡后大量的心肌細(xì)胞由疤痕組織替代,導(dǎo)致局部的心肌收縮紊亂,心功能下降,最后導(dǎo)致充血性心衰。本試驗(yàn)針對心衰的基本病理生理,通過BMP-2誘導(dǎo)后的骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞移植入受損的心肌內(nèi),改善心室重構(gòu),促進(jìn)梗死區(qū)血管新生來增加干細(xì)胞修復(fù)受損心肌的治療效果,并進(jìn)一步探討干細(xì)胞治療缺血性心肌病的機(jī)理。 方法:從健康梅山豬骨髓中分離培養(yǎng)MSCs,取第四代骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞,用BMP-2誘導(dǎo)24小時(shí),促進(jìn)其向心肌細(xì)胞定向分化,免疫細(xì)胞化學(xué)檢測誘導(dǎo)后不同時(shí)間點(diǎn)的心肌特異性蛋白cTnT和CX-43及MHC的表達(dá)。 健康雄性梅山豬15只隨機(jī)分為3組,經(jīng)心導(dǎo)管用明膠海綿栓塞LAD第二對角支建立心梗模型,A組(對照組):梗死四周后通過介入方法在心梗區(qū)移植5ml DMEM;B組(干細(xì)胞組):梗死四周后在心梗區(qū)移植1×107個(gè)MSCs;C組(誘導(dǎo)組):梗死四周后在心梗區(qū)移植1×107個(gè)經(jīng)BMP-2誘導(dǎo)分化后的MSCs。 檢測心梗前后及移植后心功能的變化,Ⅷ因子免疫組化染色計(jì)數(shù)新生毛細(xì)血管數(shù)量,Western blot檢測各組梗死區(qū)GATA-4蛋白表達(dá),ECT檢測心肌缺血狀況,大體標(biāo)本TTC法檢查各組心梗面積的變化。 結(jié)果:利用Ficoll分離和貼壁培養(yǎng)的方法可以獲取穩(wěn)定分裂的梅山豬骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞。用BMP-2誘導(dǎo)后,MSCs的形態(tài)和排列發(fā)生變化。免疫細(xì)胞化學(xué)染色顯示,cTnT和CX-43從誘導(dǎo)后3周開始表達(dá),4周cTnT表達(dá)增強(qiáng),呈現(xiàn)密集的橫紋樣結(jié)構(gòu);CX-43在3周位于細(xì)胞膜下,4周呈顆粒狀密集分布于肌管的相鄰細(xì)胞連接處;三周后可見MHC陽性棕黃顆粒表達(dá)于胞漿及胞核中。移植前,血流動(dòng)力學(xué)LVDP、±dp/dtmax下降明顯(與心梗前比較,P0.05),移植后,隨著時(shí)間的延長,B、C組的心功能較移植前有明顯改善(P0.05),而C組的改善更為明顯(與B組比較,P0.05);與A、B兩組,C組的心梗面積縮小,新生毛細(xì)血管數(shù)量增多(P0.05);Western blot檢測C組GATA-4蛋白表達(dá)明顯升高(與A,B組比較,P0.05);ECT同時(shí)顯示誘導(dǎo)組心肌缺血狀況改善明顯。 結(jié)論:BMP-2可以在體外誘導(dǎo)骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞分化為心肌樣細(xì)胞并表達(dá)心肌特異性蛋白MHC,cTnT和CX-43。誘導(dǎo)后的骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞可以在梗死心肌內(nèi)存活、增殖并上調(diào)GATA-4因子的表達(dá),改善心功能。移植經(jīng)BMP-2誘導(dǎo)分化后的骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞較移植未經(jīng)誘導(dǎo)分化的骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞能更好的改善心功能。
[Abstract]:Objective: coronary heart disease (CHD) is the leading cause of morbidity and mortality in developed countries. It is generally believed that cardiomyocytes cannot regenerate after birth and that a large number of cardiac myocytes are replaced by scar tissue after death. Lead to local myocardial contraction disorder, cardiac function decline, and eventually lead to congestive heart failure. According to the basic pathophysiology of heart failure, bone marrow mesenchymal stem cells (BMSCs) induced by BMP-2 were transplanted into damaged myocardium to improve ventricular remodeling and promote angiogenesis in infarcted area to increase the therapeutic effect of stem cells in repairing damaged myocardium. Furthermore, the mechanism of stem cells in the treatment of ischemic cardiomyopathy was discussed. Methods: MSCs were isolated and cultured from the bone marrow of healthy Meishan pig. The fourth generation of bone marrow mesenchymal stem cells (BMSCs) were induced by BMP-2 for 24 hours to promote the differentiation of MSCs into cardiomyocytes. The expression of myocardial specific proteins (cTnT, CX-43 and MHC) at different time points after induction was detected by immunocytochemistry. Fifteen healthy male Meishan pigs were randomly divided into 3 groups. Embolization of the second diagonal branch of LAD via cardiac catheterization with gelatin sponge to establish myocardial infarction model group A (control group: transplantation of 5ml in myocardial infarction area by interventional method after four weeks of infarction) (stem cell group: transplantation of 1 脳 107 MSCSN in myocardial infarction area after four weeks of infarction) Group A (induction group): 1 脳 107 MSCs induced by BMP-2 were transplanted into myocardial infarction area after four weeks of infarction. The changes of cardiac function before and after myocardial infarction and after transplantation were detected. The number of neocapillaries was counted by immunohistochemical staining. Western blot was used to detect the expression of GATA-4 protein in infarcted area. Gross TTC method was used to examine the changes of myocardial infarction area in each group. Results: bone marrow mesenchymal stem cells of Meishan pig could be obtained by Ficoll isolation and adherent culture. The morphology and arrangement of BMP-2 were changed after induction. Immunocytochemical staining showed that the expression of cTnT and CX-43 increased at the beginning of 4 weeks after induction, and CX-43 was located at the junction of adjacent cells in the myotube at the 4th week under the cell membrane. Three weeks later, MHC positive brown granules were found in cytoplasm and nucleus. Before transplantation, hemodynamic LVDPand 鹵dp/dtmax decreased significantly (P 0.05 compared with that before myocardial infarction. As time went on, the cardiac function of group C was significantly improved than that of group C before transplantation, while the improvement of group C was more obvious than that of group B (P 0.05), and the area of myocardial infarction in group C was smaller than that in group B (P 0.05), and that in group C was smaller than that in group B (P < 0.05). The expression of GATA-4 protein in group C was significantly higher than that in group A (P 0.05). ConclusionBMP 2 can induce bone marrow mesenchymal stem cells to differentiate into cardiomyocyte-like cells and express myocardial specific proteins MHCC TnT and CX-43 in vitro. The induced bone marrow mesenchymal stem cells (BMSCs) could survive, proliferate and up-regulate the expression of GATA-4 factor in infarct myocardium and improve cardiac function. Transplantation of bone marrow mesenchymal stem cells induced by BMP-2 can improve cardiac function better than that of uninduced bone marrow mesenchymal stem cells.
【學(xué)位授予單位】:蘇州大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2009
【分類號(hào)】:R329.2
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,本文編號(hào):1829425
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