MSCs刺激巨噬细胞分泌细胞因子促进心肌细胞存活和心肌干细胞分化的机制研究

骨髓间充质干细胞(MSCs)移植已应用于抑制心肌梗死后心肌重构的治疗研究，其机制可能有：①MSCs移植进入体内后定植于心肌梗死区并分化为心肌样细胞；② MSCs的旁分泌作用促进缺血缺氧心肌细胞的存活以及心肌干细胞的分化。.我们的前期研究发现：巨噬细胞(MΦ)吞噬缺氧而凋亡的MSCs后分泌多种的细胞生长因子，并且显著地改善了缺氧心肌细胞的存活，然而具体机制有待研究；此外，心梗后心肌细胞的再生更多是来源于内源性心肌干细胞的分化，MΦ吞噬因缺而氧凋亡的MSCs后所分泌的细胞生长因子对心肌干细胞的分化影响和机制尚未见报道。.本研究拟以心肌细胞和心肌干细胞为研究对象，进一步探讨MΦ吞噬MSCs后分泌的细胞因子：①促进缺氧心肌细胞存活的机制；②对心肌干细胞分化作用的影响及机制；③体内实验验证上述机制，从而探索是否可以通过干预免疫调节的方式来提高心肌梗死后细胞移植的疗效。

我们的前期研究发现：吞噬缺氧后凋亡MSCs的巨噬细胞对急性心梗后心肌修复具有促进作用，然而具体机制并不明确。.本研究通过实验发现1.吞噬凋亡MSCs的巨噬细胞（pMϕ）分泌抗炎因子（IL-10,TGF-β）增加，促炎因子（TNF-α, IL-6）减少，且M2表面标志CD206增加，M1表面标志（CD11c）减少，结果提示吞噬凋亡MSCs后巨噬细胞向M2型极化，从而促进损伤心肌的修复。进一步的研究表明，pMϕ细胞其NF-κB活性减弱，而PPARγ活性增强，提示凋亡MSCs被巨噬细胞吞噬后通过抑制其NFκB活性并增强PPARγ活性，诱导Mϕ向M2极化。2. pMϕ其生长因子（IGF-1、PGE2、KGF、bFGF）mRNA表达显著增加，提示凋亡MSCs能够促进巨噬细胞分泌生长因子。3. 应用pMϕ上清培养心肌干细胞（CSCs）一定时间后，进行细胞增殖、分化、迁移、耐缺氧能力的检测，评价吞噬了凋亡MSCs的巨噬细胞分泌功能对CSCs的作用。结果显示① CSCs细胞增殖能力得到增强；② 心肌细胞分化的标志TnI和GATA4表达增加，提示pMϕ能促进CSCs分化；③ 经pMϕ上清培养的CSCs缺氧导致的凋亡明显减少，提示其能增强CSCs细胞的耐缺氧能力；④ pMϕ上清显著增强CSCs的迁移能力。4.建立小鼠心肌梗死模型，分别在结扎LAD 30分钟后心肌内注射PBS, MSCs和凋亡MSCs，于心肌梗死后1d，5d和7d处死小鼠取材，行HE染色及弹力纤维染色，结果显示MSCs组心肌梗死面积最小，凋亡MSCs组心肌梗死面积虽大于MSCs组，却显著小于PBS组，提示凋亡MSCs具有减少心肌梗死损伤，促进心肌修复的作用。.综上所述，我们认为，吞噬了凋亡MSCs的巨噬细胞其细胞功能发生改变，其分泌谱倾向于抗炎因子和生长因子表达，并且通过分泌功能作用于心肌干细胞，促进心肌干细胞的增殖、分化、迁移、抗缺氧等能力，从而增强心肌梗死后的心肌修复。