Cdx2+胎盘干细胞移植治疗急性心肌梗塞的实验研究

Human myocytes is poor in proliferation. Hence it is difficult to repair cardiac by itself, when large amount of myocytes are dead. Recently, scientists try to repair heart by stem cell. However no stem cell has been limited to use in clinical because of limitation in effects， ethics, teratogenesis and immunological rejection. Recently，study found that trophoblast stem cells could home to maternal injury heart, differentiate into myocytes, endothelial cells and smooth cells and involved in heart repair. We think that trophoblast stem cells is ideal stem cell to repair heart for its easy access, non-immunogenicity and potential myogenic differentiation. Therefore we put forward this research project to explore the therapieutic potential of Cdx2 positive trophoblast stem cells in cardial infarction.

人类心肌细胞是一种自我更新能力很差的终末不分裂细胞，一旦发生心肌梗死等病变，大量有功能的心肌细胞死亡，无法由新生的心肌细胞代替。近年来开展的心脏干细胞移植为心肌修复提供了可能性，但是既往研究的各种干细胞，因为疗效有效、副作用、伦理学、致畸、免疫排斥等因素无法实施于临床。新近研究发现滋养层干细胞可以通过胎盘屏障进入母体的血液循环，归巢至母体受损的心脏组织，并分化为心肌细胞、内皮细胞、平滑肌细胞，完成对母体心脏的修复。这种干细胞容易获取，与母体没有免疫排斥反应，并具有向心肌细胞分化的倾向性，是理想的可以进行心脏移植的干细胞。故本项目拟利用转基因小鼠验证Cdx2+细胞是否参与妊娠母体的心肌修复，继而体外分离、纯化、增殖Cdx2+细胞，利用Cdx2+细胞移植治疗急性心肌梗死，评价其疗效和安全性。

研究背景：近些年来开展的干细胞移植成为修复损伤心肌的新途径，已经有多种干细胞被应用于基础和临床研究中，但因为副作用、伦理学、致畸性、免疫排斥以及在体向心肌细胞分化较少等限制因素，至今仍没有一种理想的干细胞能够得到认可。最新研究发现在孕鼠的心肌梗死模型中，有大量Cdx2+的滋养层干细胞归巢至母体受损的心肌周围，并分化为心肌细胞、内皮细胞等，有效地完成了对母体心脏的修复，将这种干细胞在体外与心肌细胞共培养后能高效的向心肌细胞分化。因此，本实验拟在体外分离培养小鼠Cdx2+滋养层干细胞，并将其移植至小鼠心肌梗死模型体内，评价其在心肌修复中的有效性和可行性。.研究内容：从携带eGFP的C57BL/6妊娠母鼠中分离提取胚泡，在体外培养获得GFP+的滋养层干细胞，并从携带eGFP的C57BL/6雄鼠骨髓中分离培养获取GFP+的骨髓间充质干细胞。同时在C57BL/6普通小鼠上建立心肌梗死模型，在心肌梗死即刻，通过心肌内注射的方式行心梗后干细胞移植治疗。在移植之后的2周和3周，通过心脏超声检测小鼠心功能，并在随后的病理组织切片检测滋养层干细胞移植疗效及具体机制。.研究结果：.1、干细胞移植治疗之后的2周和3周，两种干细胞移植组小鼠左室收缩功能明显优于PBS组。然而滋养层干细胞（TSCs）组与间充质干细胞（MSCs）组相比无明显差异。2、病理组织染色显示，细胞移植3周后TSCs与MSCs组梗死面积相比PBS组更小，梗死区室壁厚度（TIM）与梗死边缘区室壁厚度（WTBZ）明显增加，边缘区纤维化程度降低，同时梗死区及边缘区血管新生增加、边缘区细胞凋亡明显减少。TSCs组与MSCs组相比在以上方面未见明显差异。3、移植后3周在体检测显示TSCs较MSCs移植成功率更高，同时TSCs的增殖更多。分化检测提示TSCs可以向心肌细胞分化，MSCs未检测到向心肌细胞分化。4、心肌组织microarray分析显示，TSCs移植至体内之后可能通过调节心肌组织中miR-200b-3p的表达水平，进而发挥旁分泌效应。.研究结论：TSCs作为一种新的干细胞来源用于移植治疗心肌梗死具有一定的可行性，移植之后可以延缓心功能下降。TSCs相较MSCs移植成功率及增殖比例更高，且能明显增加梗死区及梗死边缘区细胞增殖，尤其是心肌细胞的增殖，并可能通过调节心梗组织中miR-200b-3p水平而发挥旁分泌效应。