经SDF-1α修饰的脱细胞心脏支架内重建血管网促进构建组织工程心肌的基础研究

临床研究表明单纯干细胞移植治疗缺血性心力衰竭效果局限。移植局部缺乏细胞存活的微循环，是移植细胞存活和存留率低下的重要因素。组织工程心肌（EHT）的研究为干细胞移植开拓了一个新的方式，研究表明通过在脱细胞心脏纤维支架上种植新生鼠心肌细胞能构建具备初步收缩功能的心脏，但其所构建EHT的主要缺点仍为缺乏血供系统。本实验拟通过脱细胞制备保存完整细胞外基质的豚鼠心脏纤维支架，由SDF-1α表面修饰，利用大鼠骨髓来源的平滑肌前体细胞（SMPCs）和外周血来源的内皮祖细胞（EPCs）顺序灌注以构建支架内微循环，再种植大鼠心肌干细胞（CSCs）构建有活力的EHT。大鼠心梗模型心肌内移植EHT，通过异位心梗心脏移植，在体观察其对缺血心肌的修复和对心脏功能的改善，同时研究移植EHT内细胞的生长和分化，微循环与受体心肌的融合，心肌和血管生成相关蛋白的表达，阐明EHT治疗缺血性心力衰竭的机制，奠定临床应用的基础。

为制备组织工程心肌所需的脱细胞心肌支架，我们比较了三种类型的脱细胞试剂---十二烷基硫酸钠（SDS）、Triton X-100、胰酶（Trypsin）对心肌组织的脱细胞效果。我们使用HE染色、双光子荧光显微镜、western-blot的方法发现SDS对于心肌组织的去细胞效果最佳，能够有效去除细胞及其所含的各种成分。在体外实验中，人的心脏成纤维细胞及大鼠心肌细胞在SDS处理的支架上能够更好的贴附和生长。在进一步的实验中，我们将新生大鼠的心室用0.08%的胰酶消化后，用差速贴壁的方法获取原代大鼠心肌细胞，将其接种到脱细胞的心肌支架上，经培养72-96小时后可以观察到心肌细胞在支架材料上存活，SDS组的心肌细胞带动整个支架同步收缩，形成了新的心肌块，同时扫描电镜发现心肌细胞在支架上呈现规则的纵向排列。为探究其原理，我们通过扫描电镜发现SDS在脱细胞的同时，较完整地保留了心肌细胞外基质原有的三维结构，同时原子力显微镜发现SDS组心肌支架表面的凹凸结构明显较其他两组粗糙，这些都有利于细胞的粘附和生长。因此我们得出结论，用SDS脱细胞所获得的心肌细胞外基质支架是一种比较理想的组织工程心肌支架材料。