应用microRNA-155促进心肌干细胞存活治疗糖尿病并发心肌梗死的研究

糖尿病并发心肌梗死病死率高，其治疗是内分泌、心脏病医生共同关注的问题。心肌干细胞治疗可再生心肌细胞，从而阻断因心肌细胞减少的一系列病理生理变化，是心肌梗死治疗的研究热点。但移植后细胞的低存活率大大影响了细胞移植治疗的疗效。本课题组前期研究发现miR-155通过靶向受体间作用蛋白1抑制过氧化氢诱导的心肌干细胞坏死。.不同于广义心肌梗死，糖尿病并发心肌梗死再灌注治疗时存在一过性氧化应激和高血糖状态两大特点，而目前关于干细胞移植的研究结果仅基于心肌梗死模型，没有纳入高血糖对移植细胞的影响。基于此研究背景和前期研究成果，本课题拟: 1. 体外探讨miR-155在高糖并过氧化氢环境下是否对心肌干细胞具有保护作用 2.应用缺血-再灌糖尿病模型研究miR-155能否提高心肌干细胞移植后存活及其对心功能远期预后的影响。本研究成果有望进一步促进"心肌干细胞移植治疗糖尿病并发心肌梗死"疗效提供新的方法和实验依

心肌干细胞治疗可再生心肌细胞、“替代”损失的细胞，从而阻断因心肌细胞减少引起的心肌纤维化、心肌细胞肥大、心肌重塑等一系列连锁反应，是目前应用干细胞移植治疗心肌梗死成为研究热点。但移植后细胞的低存活率大大影响了细胞移植治疗的疗效。本课题组前期研究发现miR-155通过靶向受体间作用蛋白1（RIP1）抑制过氧化环境下的心肌干细胞坏死, RIP1的特异性抑制剂Necrostatin-1（Nec-1）可以模拟miR-155的细胞保护作用。. 基于前期工作基础，本研究探讨能否通过Nec-1促进心肌干细胞存活， 从而改善小鼠心梗后心功能的恢复，并进一步研究其作用机制。我们研究发现：1. Nec-1抑制心梗小鼠心肌RIP1/RIP3磷酸化及MLKL（RIP3下游的重要因子）的重募。2. Nec-1抑制心梗小鼠心肌细胞坏死，减少心肌梗死面积。PI染色显示Nec-1组较对照组心肌细胞坏死减少45%（坏死细胞分别为Nec-1组5317+140 vs. 9754+677 cell/mm2， P=0.028）。心梗24小时后Nec-1组心肌梗死面积38.6+1.7%, 对照组心肌梗死面积26.3+1.3% （P=0.001）。3. Nec-1减少心肌梗死后炎症反应。心肌梗死后1天、3天，Nec-1组小鼠心肌中性粒细胞、巨噬细胞浸润明显低于对照组。4. Nec-1减少心肌梗死后ROS生成。Nec-1改变氧化应激通路多个基因的表达， 注射Nec-1 24小时后，CYBA（p22phox subuit of NADPH oxidase）and TXNIP (thioredoxin interacting protein)表达降低，NOS2, COX-2, GPX1，GAB1表达明显上调。5. Nec-1短期内能够增加小鼠心梗后心肌干细胞的存活，Nec-1预处理的心肌干细胞移植后细胞存活明显高于对照组。6. Nec-1预处理心肌干细胞不能改善心梗后心功能的恢复。细胞移植后1月，我们发现Nec-1组存留2.2+0.6%的移植细胞与对照组2.1+0.5%无明显差异， 而两组小鼠心功能也无明显差异。. 因此，仅单一通过提高短期内心肌干细胞存活并不能改善心梗后心功能的恢复，我们需要再探索能否通过加入细胞支架、增加细胞外基质等其他方法大大增加移植后细胞的数量，改善心梗后心功能的恢复。