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Nkx2.5基因、地黄低聚糖和K_(ATP)开放剂对骨髓间充质干细胞向心肌细胞转化的影响

作　者: 胡星星
导　师: 朱庆磊
学　校:
专　业: 老年医学
关键词: 骨髓间充质干细胞 Nkx2.5 地黄低聚糖 ATP敏感型钾离子通道 KATP开放剂基因转染
分类号: R541.6
类　型: 硕士论文
年　份: 2013年
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内容摘要

背景：心力衰竭是因心室功能不全引起的临床综合症，表现为心输出量减少，心室充填压增加，可产生呼吸困难、疲劳及水肿等症状，是严重危害人类健康的主要疾病之一。目前治疗心衰的措施主要有药物治疗、辅助装置、心脏移植、细胞移植和基因治疗。虽然药物和辅助装置在心衰的治疗上发挥了很大的作用，但心衰患者的治疗状况未得到根本性的改善。干细胞移植治疗心衰因其可补充心衰丢失的功能心肌细胞而备受关注，骨髓间充质干细胞是其中的一种优质干细胞，其具有多向分化潜能，易于获取和体外扩增，可以进行自体移植、免疫原性低等优点。虽然现在MSCs治疗心衰的疗效已经得到证实。但据目前研究结果，移植后干细胞在心脏的滞留率、生存率和转化率均极低，影响干细胞治疗的最终疗效。如何优化MSCs向心肌细胞的转化率、存活率和滞留率，是利用BM-MSCs移植治疗心衰的研究中亟待解决的关键问题。目的：研究Nkx2.5基因、地黄低聚糖以及K_ATP开放剂对大鼠BM-MSCs的增殖和向心肌细胞分化的影响。方法：培养4周雄性SD大鼠的BM-MSCs，携带Nkx2.5基因的慢病毒感染BM-MSCs，用RGOs和K_ATP开放剂处理细胞，将细胞分组：BM-MSCs组、RGOs+BM-MSCs组、Nkx2.5+BM-MSCs组、RGOs+Nkx2.5+BM-MSCs组、吡那地尔+BM-MSCs组和二氮嗪+BM-MSCs组，MTT法检测前4组细胞增殖情况；H₂O₂诱导细胞凋亡，流式检测凋亡率；在基因转染2、3、4、6周和开放剂处理2h时提取各组细胞总mRNA，real time PCR法检测心肌特异基因TnI、CK、CKMB、Cx43以及α-MHC的mRNA表达情况；提取RGOs处理3周的基因转染BM-MSCs的mRNA测量心肌特异基因mRNA表达；提取基因转染3周和开放剂处理2h的细胞蛋白，Western-Blot法检测TnI、CK、CKMB蛋白的表达情况。结果：Nkx2.5基因转染以及RGOs处理细胞后，BM-MSCs组、RGOs预处理的BM-MSCs组、Nkx2.5基因转染BM-MSCs组以及RGOs+基因转染BM-MSCs组各组的增殖并无明显差异。Nkx2.5基因转染能使H₂O₂诱导BM-MSCs凋亡率从66.9±7.3%降低为51.7±0.4%，RGOs组降到38.9±3.2%，RGOs+Nkx2.5组降至36.1±2.8%；二氮嗪和吡那地尔预组分别下降为21.6±1.8%、37.7±3.8%。Nkx2.5基因转染BM-MSCs2周可明显增加Cx43表达，转染3、4、6周时明显增加CK、α-MHC和Cx43mRNA表达，CK mRNA表达差异随时间逐渐增加，α-MHC的差异先增加后减小，Cx43差异逐渐减小；单独RGOs处理组并不影响心肌特异基因mRNA表达，Nkx2.5组以及Nkx2.5+RGOs组均有CK和α-MHC mRNA表达增加，但两组间比较无统计学意义；吡那地尔和二氮嗪处理2h，能使BM-MSCsTnI、CK、Cx43mRNA表达增加，TnI分别增加16.8±3.7倍和11.5±2.6倍； CK增加15.0±4.0倍和4.3±0.4倍，Cx43增加2.5±0.46倍和2.9±1.21倍；基因转染3周以及二氮嗪处理2h时，能使CK、CKMB蛋白表达增加。结论：Nkx2.5转染BM-MSCs可明显增加心肌标志物CK、α-MHC和Cx43mRNA表达，降低BM-MSCs凋亡率；RGOs虽然不能提高转化率，但可降低H₂O₂诱导的BM-MSCs的凋亡率；二氮嗪和吡那地尔能增加BM-MSCs向心肌细胞的转化率，并具有抗凋亡的作用。

Nkx2.5基因、地黄低聚糖和K_(ATP)开放剂对骨髓间充质干细胞向心肌细胞转化的影响

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