摘要
急性心肌梗死(Acute myocardiac infarction,AMI)后心肌细胞减少或消失,纤维组织增多,最终导致心脏重塑,严重影响心功能。尽早恢复梗死区的血流灌注可抑制心肌纤维化进程和延缓心室重塑,因此,血管再生已成为当前治疗心肌梗死的研究热点。目前血管再生的基础研究大多以获取大量功能正常的内皮细胞或干细胞作为研究对象,而对心肌成纤维细胞向内皮细胞分化,使其转化为新生血管,最终帮助心肌修复的研究相对较少。 目的: 探讨心肌成纤维细胞(Cardiac fibroblasts,CFs)向内皮细胞分化以及成血管潜能,为临床心肌梗死后血管再生提供新的研究思路和理论参考依据。 方法: (1)取1-3d龄SD新生大鼠12只,分离新鲜左心室组织,体外分离、培养、纯化原代CFs,原代CFs消化传代扩增至第3代,倒置显微镜观察CFs生长情况并记录,利用免疫荧光技术鉴定原代培养的CFs,观察其形态及鉴定其纯度; (2)实验组细胞加入内皮细胞诱导液对第3代CFs诱导培养,对照组用普通培养基培养,连续诱导培养28d后,实验组换用内皮细胞培养基ECM,对照组继续用普通培养基培养,并同时消化传代扩增至第3代观察细胞形态变化并详细记录。 (3)观察诱导细胞生长情况和形态变化,利用免疫细胞化学法、流式细胞术鉴定内皮细胞特异性标志物的表达,利用血管形成分析实验观察诱导分化后的细胞是否具有正常血管内皮细胞的功能特性。 结果: (1)在倒置显微镜下,原代培养的心肌成纤维细胞贴壁良好,细胞生长迅速,呈梭形、多边形或不规则形。传代后的心肌成纤维细胞增殖速度明显加快,P3代细胞形态基本均一,呈长梭形,活力好;利用免疫荧光鉴定P3代心肌成纤维细胞,结果显示,新生大鼠心肌成纤维细胞均强阳性表达Vimentin和DDR2,培养的原代细胞被证明是心肌成纤维细胞。 (2)内皮细胞诱导液诱导P3代心肌成纤维细胞,倒置显微镜下观察,3-4d后细胞由圆形逐渐伸出伪足成为长梭型并开始汇合,诱导液培养21d后,部分细胞形成串珠样排列,培养28d后部分细胞汇集形成环状结构。 (3)内皮细胞诱导液诱导心肌成纤维细胞后,诱导后的心肌成纤维细胞CD34、CD105、vWF均呈免疫荧光阳性表达,对照组细胞均为阴性表达。细胞免疫组化显示诱导后的细胞vWF、CD31均呈阳表达,对照组不表达。流式细胞仪检测结果显示:实验组CD31阳性率为50.50%,对照组为5.82%。成管实验显示诱导后的细胞在2h、4h、6h有逐渐成管(环)的趋势,提示诱导后的细胞具有内皮细胞的功能特性。 结论: CFs经VEGF、bFGF体外定向诱导后,在结构和功能上可分化为内皮样细胞,并具备成血管的潜能。该方法易培养、增殖快,可能会成为心肌血管再生的巨大潜力。