Exendin-4联合脂肪来源干细胞移植治疗急性心梗的作用及机制研究

发布时间：2020-01-25 02:52

【摘要】：目的：心肌梗死后的缺血缺氧导致大量功能性心肌细胞不可逆死亡、负性心肌重塑反应甚至心功能恶化,是当今世界威胁人类生命的主要疾病之一。虽然现有的临床疗法,包括药物治疗、经皮冠脉介入治疗术和冠脉搭桥术等,获得了长足进步,但是均存在着一定的局限性,难以满足临床治疗的需要。干细胞技术的发展为心肌梗死的治疗带来了新的机遇。大量的动物实验和临床研究均表明干细胞治疗能够治疗心肌梗死,改善心脏功能。 脂肪来源干细胞(ADSCs)因为具有来源丰富,取材方便,易培养、扩增,潜在的向心肌自发分化能力等优点,并且与BMSCs具有相似的性质,是用于心肌修复的一种前景广阔的新型种子细胞来源。但是心肌梗死后干细胞植入的恶劣环境(如缺血微环境,包括氧化应激、炎症、血管密度低下)使干细胞在心梗后移植的滞留和存活明显下降,明显降低治疗效果。 Exendin-4是一种新型胰岛素样多肽-1(GLP-1)受体激动剂,有抗炎、抗氧化、抗凋亡等心血管保护作用,特别是,研究表明GLP-1能促进骨髓间充质干细胞的增殖、降低其凋亡,因此,Exendin-4有望作为辅助干细胞治疗心肌梗死的药物。本研究的目的是研究Exendin-4辅助ADSCs移植治疗心肌梗死的效果及可行性,并对其发挥作用的生物学机制进行深入探讨。 方法：1)利用携带双报告基因荧光素酶(Flue)和红色荧光蛋白(mRFP)的慢病毒载体感染白色脂肪ADSCs,并对其进行细胞流式分析及多能性鉴定,为移植后的干细胞在体内示踪奠定基础。2)利用过氧化氢/血清剥夺(H2O2/SD)体外模拟缺血微环境,从不同角度研究Exendin-4对ADSCs的保护效应。在体内,以成年雄性Sprague-Dawley大鼠为实验动物,结扎前降支诱发急性心肌梗死。将携带报告基因(Fluc-mRFP)的ADSCs或PBS注射到Exendin-4处理的大鼠心梗周边区。利用不同手段,研究围手术期使用Exendin-4改善心梗微环境促进ADSCs移植后的心梗修复效果及机制。3)利用过氧化氢/血清剥夺(H2O2/SD)体外模拟缺血微环境,研究Exendin-4预处理对ADSCs氧化应激损伤后粘附分子表达的影响及其体内修复效果。 结果：1)成功将携带Fluc-mRFP报告基因的慢病毒转染入ADSCs,并分析了其表型及分化。2)纵向在体生物发光成像显示Exendin-4促进了移植的ADSCs存活,但是Exendin-4辅助ADSCs降低了心肌的氧化应激、凋亡以及纤维化,改善了心肌活性及心功能,增强了ADSCs向心肌细胞和血管平滑肌细胞的分化率。体外,Exendin-4降低了ADSCs的凋亡,增强了其旁分泌效应。Western blotting显示Exendin-4通过磷酸化Akt和ERK1/2激活STAT3.Exendin-4增强了ADSCs的抗凋亡蛋白Bcl-2表达,以及降低了促凋亡蛋白Bax的表达。3)Exendin-4能降低ADSCs的ROS水平、坏死以及LDH的释放。ADSCs所产生的过多ROS削弱了整合素的表达,而Exendin-4预处理能部分恢复这种下降。相应的,Exendin-4通过激活Src-Fak黏附斑发挥促粘附作用。在体内,生物发光显示Exendin-4能提高ADSCs在缺血微环境的滞留和存活,并显著改善心功能、降低纤维化以及增加血管密度。 结论：1)成功建立移植后干细胞在体示踪的平台。2)Exendin-4能促进移植的ADSCs存活,提高其治疗效率,主要机制通过磷酸化Akt和ERK1/2激活STAT3.3)Exendin-4能够提高ADSCs粘附分子表达从而促进其体内移植后的存活及心梗治疗作用。4)Exendin-4是一种能增强ADSCs在心肌修复中疗效的应用前景广阔的新型候选处理策略。
【学位授予单位】：中国人民解放军医学院
【学位级别】：博士
【学位授予年份】：2013
【分类号】：R542.22

【共引文献】

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本文编号：2572879