黄芪甲苷预处理MSCs移植治疗心梗后心衰大鼠及其抗凋亡与促血管生成的机制研究

本课题拟通过黄芪甲苷对MSCs进行预处理，观察MSCs在正常和低氧缺血环境下凋亡情况和脉管形成能力以及miRNA和靶基因表达的情况，探索黄芪甲苷预处理对MSCs抗缺氧缺血和抗凋亡和促血管生成能力的影响，然后在建立稳定的大鼠心肌梗死后心力衰竭模型的基础上，通过移植经黄芪甲苷处理前后的MSCs，以重复和单次移植作比较，观察其对大鼠左室功能、心肌再生、血管再生、MSCs迁移率及其分化方向、miRNA表达等方面的影响，探讨MSCs的旁分泌功能。我们期望能够从多角度深入探索中药黄芪甲苷干预MSCs的作用及其机理，寻找更佳的MSCs移植治疗方法，从实质上推动MSCs在心血管疾病中的临床应用，同时更好地推动中药在再生医学临床治疗的应用，并进一步探讨其机理。

本研究通过在体外分离和培养骨髓间充质干细胞(MSCs)，在体内建立稳定的大鼠心肌梗死后心力衰竭模型，利用real-time RT-PCR、Western Blotting等法，研究黄芪甲苷预处理MSCs的抗缺氧缺血和抗凋亡能力及促血管生成作用及机制，在体内通过移植黄芪甲苷预处理的MSCs，利用免疫组化，荧光分析，心脏彩超检测左心室功能等方法，研究黄芪甲苷预处理MSCs改善大鼠心功能、促进大鼠心肌梗死区域脉管形成的疗效及作用机制。本研究通过CCK-8法检测各组药物的细胞毒性，结果表明黄芪甲苷各剂量浓度无细胞毒性。其次通过JC-1荧光探针观察MSCs线粒体膜电位变化，检测促凋亡基因Bax、抗凋亡基因bcl-2及凋亡蛋白酶caspase-3的表达，结果表明黄芪甲苷预处理的MSCs具有抑制细胞凋亡抗缺氧的作用。通过检测大鼠左心室功能，免疫组织化学方法检测心梗区，a-smooth muscle actin阳性表达血管计数，结果表明黄芪甲苷预处理的MSCs移植较未有黄芪甲苷预处理的MSCs移植组具有改善大鼠心功能，抑制心肌纤维化的作用，但在促进梗死区域的脉管形成方面无显著性差异。黄芪甲苷预处理MSCs其抗凋亡作用是通过上调抗凋亡基因，下调促凋亡基因，调节线粒体膜电位途径实现的。该研究结果阐明了黄芪甲苷抑制无血清及缺氧诱导的MSCs凋亡的作用，以及黄芪甲苷预处理MSCs移植改善心梗后心衰大鼠心功能的作用，为MSCs移植治疗心衰提供了实验依据，将推动MSCs在心血管疾病中的临床应用，推动中医药在再生医学临床治疗的应用，并将带来较好的社会价值和经济价值。