心脏干细胞功能调节在促红细胞生成素改善心肌梗死预后中的作用及机制

Cell loss and progressive decrease of cardiac function after maycardial infarction (MI) injury are the key problem for the treatment of coronary heart disease (CHD). The study of cardiac stem cells (CSCs) provides a new method to resolve this problem. There are some researches demonstrated that erythropoietin (EPO) can rescue the injury of caridac ischemia by inducing angiogenesis. But the exactly protective mechanism of EPO is still not clear. In our previous study, we found EPO can promote cardiac function after ischemia/reperfusion injury by dose dependantly injecting EPO to the border zone. Moreover EPO can promote CSCs differentiation in prompt, EPO may be involved in the cardiac recovery by regulating CSCs function. On this basis, our project is subject to observe the long-term role of EPO on the cardiac structure and function post MI by intramyocardial injection; Moreover explore the possible mechanism of EPO on cardiomyocytes apoptosis and proliferation; By culturing CSCs from the mouse heart post MI, observe the influence of EPO on the proliferation, differentiation and migration of CSCs. This project is subject to demonstrate the hypothesis: EPO is involved in the protection of MI by CSCs mechanism.

心肌梗死后心肌细胞数目减少、心功能进行性下降是冠心病治疗领域的难题，近年来针对心脏干细胞（cardiac stem cells, CSCs）的研究为解决这一问题提供了新的方向。有研究发现促红细胞生成素（EPO）对缺血性心肌的保护作用可能与其诱导血管再生有关，但还有许多基本问题并不清楚。我们前期研究发现：EPO在剂量依赖性地增强缺血/再灌注损伤后心脏功能的同时，还可促进CSCs的分化，提示：EPO可能通过调节干细胞功能来参与受损心肌组织的修复过程。本研究在此基础上拟通过心肌直接注射EPO的方法，动态观察EPO对心梗后心脏结构和功能的长期影响；通过观察心肌细胞凋亡及心肌/血管再生情况来探索EPO可能的作用机制；分离培养心梗后的CSCs，观察EPO对其增殖、分化及迁移能力的影响。本课题拟从整体、组织和细胞水平来证实：EPO可能通过CSCs机制参与心梗后心肌的修复过程。

心肌梗死后心肌细胞数目减少、心功能进行性下降是冠心病治疗领域的难题，近年来针对心脏干细胞（cardiac stem cells, CSCs）的研究为解决这一问题提供了新的方向。有研究发现，促红细胞生成素（EPO）对缺血性心肌的保护作用可能与其诱导血管再生有关，但还有许多基本问题并不清楚。我们前期研究发现：EPO在剂量依赖性地增强缺血/再灌注损伤后心脏功能的同时，还可促进CSCs的分化，提示：EPO可能通过调节干细胞功能来参与受损心肌组织的修复过程。本研究在此基础上通过心肌直接注射EPO的方法，动态观察了EPO对心梗后小鼠心脏结构和功能的长期影响，发现：EPO可显著改善心梗术后小鼠的心功能，同时在一定程度上可以减缓心肌重构的发生；通过观察心肌细胞凋亡及心肌细胞和血管的再生情况，发现：EPO可以减少梗死区的细胞凋亡，同时促进心肌细胞及微血管的再生；对正常C57小鼠心脏中的干细胞亚群进行流式计数后发现，CD45- Sca-1+ CSCs的分布数量较高，且该细胞膜表面有EPO受体的存在；分离培养Lin- Sca-1+ CSCs，观察EPO对其迁移能力的影响，发现：EPO可以促进培养的Sca-1+ CSCs迁移（剂量及时间依赖性），该作用可能与细胞内p-P38、p-STAT5的表达增加有关。综上所述，通过整体及细胞水平的研究证实：EPO可以促进Lin- Sca-1+ CSCs迁移，参与心肌及血管再生，在小鼠心梗后的修复过程中发挥重要作用。