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心肌细胞增殖与再生的研究进展

中国细胞生物学学报 2019年第9期41卷 1703-1714页

作者：庞美俊朱小君熊敬维北京大学分子医学研究所代谢及心血管分子医学北京市重点实验室天然药物及仿生药物国家重点实验室

由心肌梗死引起的缺血性心肌病已成为威胁人类健康的重大疾病。与成年哺乳动物不同,一些鱼类、两栖类和新生的哺乳动物的心肌细胞在心脏损伤后具有增殖能力,可以实现心脏的完美再生,为基于心肌细胞增殖的心脏再生与修复提供了新技术和... 详细信息

由心肌梗死引起的缺血性心肌病已成为威胁人类健康的重大疾病。与成年哺乳动物不同,一些鱼类、两栖类和新生的哺乳动物的心肌细胞在心脏损伤后具有增殖能力,可以实现心脏的完美再生,为基于心肌细胞增殖的心脏再生与修复提供了新技术和新思路。该文简单概述心脏再生动物模型的建立、心肌再生修复的细胞生物学过程以及近年来发现的调控心肌细胞增殖的关键因子,并且总结了未来心肌细胞增殖及心脏再生领域的研究方向,为心脏再生医学的基础理论和临床转化研究提供创新的思路。

关键词：心脏再生心肌细胞增殖细胞周期信号通路模式动物

有氧运动与干细胞动员的心肌细胞增殖研究进展

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生理科学进展 2014年第4期45卷 276-281页

作者：史秀超蔡梦昕田振军陕西师范大学体育学院暨运动生物学研究所西安710062 渭南师范学院化学与生命科学学院渭南714000

适宜运动是防治心脏疾病的有效方式,其作用机制尚未完全阐明,安全有效的运动处方需要系统研究。运动可使正常心肌细胞发生生理性肥大与增殖以及多种细胞因子的分泌和干细胞的有效动员,促进心肌细胞增殖分化。成体心肌细胞增殖的来源包... 详细信息

适宜运动是防治心脏疾病的有效方式,其作用机制尚未完全阐明,安全有效的运动处方需要系统研究。运动可使正常心肌细胞发生生理性肥大与增殖以及多种细胞因子的分泌和干细胞的有效动员,促进心肌细胞增殖分化。成体心肌细胞增殖的来源包括存活的心肌细胞、心肌干/祖细胞以及外周的骨髓间充质干细胞等。干细胞的动员、趋化归巢并分化为心肌细胞是心肌损伤修复的细胞基础。本文从心肌细胞增殖潜力、心肌梗死(MI)的干细胞治疗和运动促进MI心肌细胞增殖等三个方面综述运动促进干细胞动员,诱导内源性心肌细胞再生对MI心肌修复和心功能改善的可能机制、存在问题及相关研究进展。

关键词：运动干细胞动员心肌梗死心肌细胞增殖

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单细胞组学视角下的心肌细胞增殖

陆军军医大学学报 2022年第1期44卷 69-73页

作者：曾春雨付文斌陆军特色医学中心心血管内科重庆市心血管病研究所

单细胞多组学测序技术是在单细胞分辨率下精确分析细胞异质性和基因调控网络的新技术,提供了全新的视角来分析细胞的分化路径、细胞间的交互调控和细胞亚群的分离现象。心肌再生与修复是逆转心肌损伤后重构的重要研究方向。目前,单细胞... 详细信息

单细胞多组学测序技术是在单细胞分辨率下精确分析细胞异质性和基因调控网络的新技术,提供了全新的视角来分析细胞的分化路径、细胞间的交互调控和细胞亚群的分离现象。心肌再生与修复是逆转心肌损伤后重构的重要研究方向。目前,单细胞多组学测序技术已应用于心肌再生领域:构建生理和病理条件下心肌再生图谱,探索心肌细胞增殖的分化路径和非心肌细胞对心肌再生的交互作用,建立全新的连续细胞周期分子标志监测的心肌细胞增殖评价体系以及寻找调控心肌细胞增殖的分子开关等,具有广阔的前景。本述评总结了近几年心肌再生领域的最新研究和进展,探讨单细胞技术在心肌再生领域研究中的应用及今后研究的方向,以期为后续研究提供积极合理的参考。

关键词：单细胞多组学测序心肌再生心肌细胞增殖

IL-6介导的早期炎症促进新生小鼠心肌细胞增殖

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免疫学杂志 2017年第4期33卷 306-311,337页

作者：肖飞蒋智慧冯广智陈震丁国斌泰兴市人民医院心内科 7225400

目的探索IL-6介导的早期炎症在新生小鼠心脏再生中的作用及其机制。方法新生1 d的小鼠随机分为模型组和假手术组,前者低温麻醉切除心尖成模,后者只作开胸缝合。术后1、3、7和21 d摘取心脏。石蜡切片后H&E染色,q PCR检测增殖相关基因表达... 详细信息

目的探索IL-6介导的早期炎症在新生小鼠心脏再生中的作用及其机制。方法新生1 d的小鼠随机分为模型组和假手术组,前者低温麻醉切除心尖成模,后者只作开胸缝合。术后1、3、7和21 d摘取心脏。石蜡切片后H&E染色,q PCR检测增殖相关基因表达;并检测炎症因子基因il-6、il-1β及icam1转录水平的变化。ELISA检测血清中IL-6、TNF-α及IL-1β的含量,Western blot检测IL-6下游底物Akt、Akt(S473)、Stat3、Stat3(T705)的表达量,并检测Akt和Stat3磷酸化负向调控基因PP2A的变化。结果术后7 d模型组小鼠基本完成心脏再生过程,切片染色显示再生心脏的心尖结构完整,心肌细胞增殖相关基因表达增加。IL-6、TNF-α及IL-1β等炎症因子在术后早期急剧升高,其下游底物Akt和Stat3磷酸化水平显著升高,PP2A及其亚基在小鼠心脏再生过程中显著降低。结论新生1 d的小鼠具备完全的心脏再生能力,心尖切除手术会诱导炎症反应增加,IL-6介导的早期炎症促进了新生小鼠心肌细胞的增殖。

关键词： IL-6 急性炎症反应心肌细胞增殖 Stat3 Akt

有氧运动对心肌细胞增殖的影响及CBP的调控作用

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中国体育科技 2016年第5期52卷 52-58页

作者：胡玉龙徐慧刘艳秋李宁川陈志军昝销扬州大学体育学院江苏扬州225127 镇江市体育科研所江苏镇江212000 扬州市第一人民医院江苏扬州225001

目的:探讨有氧运动对心肌细胞增殖的激活和cAMP反应元件结合蛋白绑定蛋白(CBP)在其中的调控作用。方法:采用游泳训练(Swim)2周构建运动性心肌肥大模型,采用主动脉弓缩窄术(TAC)2周构建病理性心肌肥大模型。12周龄雄性C57Bl/6J小鼠随机分... 详细信息

目的:探讨有氧运动对心肌细胞增殖的激活和cAMP反应元件结合蛋白绑定蛋白(CBP)在其中的调控作用。方法:采用游泳训练(Swim)2周构建运动性心肌肥大模型,采用主动脉弓缩窄术(TAC)2周构建病理性心肌肥大模型。12周龄雄性C57Bl/6J小鼠随机分为4组:对照组(Control)、运动性心肌肥大组(Swim)、假手术组(Sham)、病理性心肌肥大组(TAC),每组10只。实验结束后,采用二维超声心动图检测室间隔厚度(IVS)、左室后壁厚度(LVPW)和心功能。对心肌组织蛋白采用Western Blot检测增殖细胞核抗原(PCNA)的表达水平,衡量心肌细胞增殖能力。采用RT-PCR、Western Blot和免疫组化的方法检测心肌细胞中CBP的表达水平。为验证CBP对心肌细胞增殖能力的激活作用,在离体实验中,以去氧肾上腺素(PE)诱导原代心肌细胞产生肥大,采用CBP抑制剂C646抑制CBP表达。离体实验分组情况:1)对照组(Control);2)PE组;3)C646组;4)PE+C646组。对心肌细胞爬片进行α-肌动蛋白(α-actin)的免疫荧光实验检测心肌细胞大小,免疫荧光检测增殖细胞核抗原Ki67的表达衡量心肌细胞增殖水平,RT-PCR检测CBP的mRNA水平。结果:1)游泳运动和TAC均能使小鼠产生明显的心肌肥大,与相应的对照组相比,两种心肌肥大模型的IVS、LVPW、左室容量(LV Vol)和射血分数(EF)都有明显升高(P心肌组织PCNA蛋白表达水平明显高于Control组(P心肌组织CBP的mRNA水平比Control组明显升高(P心肌组织CBP蛋白表达水平与Control组相比有明显升高(P心肌组织切片CBP的免疫组化结果显示,Swim组CBP阳性细胞显著多于Control组(P心肌细胞面积显著高于Control组(P细胞与Control组相比明显增多(P细胞与PE组相比明显减少(P心肌细胞的增殖能力,并伴随着CBP的mRNA和蛋白表达水平升高,抑制CBP的表达水平可以抑制心肌细胞的增殖能力,提示,CBP在有氧运动促进心肌细胞增殖的过程中发挥着重要的调控作用。

关键词：有氧运动心肌肥大心肌细胞增殖 CBP

抗阻运动激活FSTL1-Akt-mTOR信号通路促进心梗大鼠心肌细胞增殖

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体育科学 2018年第3期38卷 40-47页

作者：田振军郝美丽席悦陕西师范大学体育学院暨运动生物学研究所运动与心血管健康研究室陕西西安710062

目的:探讨抗阻运动对心肌梗死(Myocardial Infarction,MI)大鼠卵泡抑素样蛋白1(Follistatin-like Protein 1,FSTL1)及其受体DIP2A(Disco-interacting Protein 2 homolog A)表达和下游Akt-mTOR信号通路与心肌细胞增殖的影响。方法:雄性SPrague-Dawley大鼠30只,体重180~220 g,左冠状动脉前降支结扎制备心梗模型,术后随机分为假手术组(S)、心梗安静对照组(MI)、心梗+抗阻运动组(MR),每组10只,其中S组只穿线不结扎。术后1周,MR组先进行1周适应性无负重爬梯运动,再进行4周递增负荷抗阻运动。训练结束后24 h,腹腔麻醉,测定LVSP、LVEDP和±d P/dt max评价心功能。Western blot实验测定心肌FSTL1/DIP2A、PAkt/Akt、P-mTOR/mTOR、Cyclin D1、CDK4蛋白表达;免疫荧光实验观察心肌细胞增殖;Masson染色观察并计算心肌胶原容积百分比(CVF%)。结果:与S组比较,MI组心肌FSTL1/DIP2A、Cyclin D1和CDK4蛋白表达增加,PAkt/Akt、P-mTOR/mTOR比值显著上升,心肌细胞增殖百分率显著升高,CVF%和LVEDP显著增加,LVSP和±d P/dt max显著降低;与MI组比较,MR组心肌FSTL1/DIP2A、Cyclin D1和CDK4蛋白表达显著升高,PAkt/Akt、PmTOR/mTOR比值显著上升,心肌细胞增殖百分率显著升高,CVF%和LVEDP显著降低,LVSP和±d P/dt max显著升高。结论:抗阻运动上调FSTL1及其受体DIP2A的表达,激活其下游AktmTOR信号通路。表明,FSTL1-DIP2A-Akt-mTOR信号通路在抗阻运动促进心梗大鼠心肌细胞增殖、降低心肌纤维化面积和改善心功能中发挥重要作用。

关键词：抗阻运动心肌梗死卵泡抑素样蛋白1 FSTL1-Akt-mTOR信号通路心肌细胞增殖

有氧运动诱导心肌肥大和心肌细胞增殖的研究进展

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中国细胞生物学学报 2013年第10期35卷 1551-1558页

作者：周云鹤同济大学体育教学部同济大学生命科学与技术学院上海200092

适宜的运动负荷可刺激心肌生理性肥大和心肌细胞增殖,但这种内源性生理过程的分子机制知之甚少,因此有氧运动诱导心肌肥大和心肌细胞增殖的研究是目前发育生物学和细胞生物学领域的热点,其具体分子机制以及生理价值具有重要的生物学和... 详细信息

适宜的运动负荷可刺激心肌生理性肥大和心肌细胞增殖,但这种内源性生理过程的分子机制知之甚少,因此有氧运动诱导心肌肥大和心肌细胞增殖的研究是目前发育生物学和细胞生物学领域的热点,其具体分子机制以及生理价值具有重要的生物学和医学研究及应用意义。该文综述了近年来有氧运动诱导心肌肥大和心肌细胞增殖的研究进展,旨在为相关领域的研究提供参考。

关键词：有氧运动心肌肥大心肌细胞增殖

间歇运动和粒细胞集落刺激因子促进心梗大鼠干细胞动员与内源性心肌细胞增殖的激光共聚焦/流式细胞术观察分析

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体育科学 2016年第4期36卷 68-76页

作者：史秀超蔡梦昕田振军陕西师范大学体育学院暨运动生物学研究所陕西西安710119 渭南师范学院化学与环境学院陕西渭南714000

目的:探讨跑台间歇运动结合粒细胞集落刺激因子对心肌梗死大鼠干细胞动员的效果和在内源性心肌细胞增殖中的作用及其对心功能的影响。方法:90只成体雄性SD大鼠随机分为假手术组(Sham)、心梗组(MI)、心梗+间歇运动组(ME)、心梗+粒细胞集... 详细信息

目的:探讨跑台间歇运动结合粒细胞集落刺激因子对心肌梗死大鼠干细胞动员的效果和在内源性心肌细胞增殖中的作用及其对心功能的影响。方法:90只成体雄性SD大鼠随机分为假手术组(Sham)、心梗组(MI)、心梗+间歇运动组(ME)、心梗+粒细胞集落刺激因子(G-CSF)组(MG)和心梗+G-CSF+间歇运动组(MGE)。结扎大鼠左冠状动脉前降支制备心肌梗死模型。ME和MGE组大鼠在心肌梗死手术结束1周后进行3周跑台间歇运动。MG和MGE组大鼠术后1h皮下注射人源重组粒细胞集落刺激因子(rhG-CSF),10μg/kg/d×5d,其他各组大鼠给予同剂量生理盐水。免疫荧光法检测并计算梗死边缘区心肌细胞增殖百分率;流式细胞术检测外周血单个核细胞中c-kit^+和CD29^+细胞百分率;Western Blot方法检测心肌组织中c-kit和CD29蛋白表达水平。TTC染色检测心肌梗死面积百分率;彩色多普勒超声和血流动力学方法检测心功能。结果:与Sham组相比,MI组PCNA^+心肌细胞百分率、外周血单个核细胞中c-kit^+和CD29^+细胞百分率、心肌组织中c-kit和CD29蛋白表达和心肌梗死面积显著增加,心功能显著降低;与MI组比较,ME、MG和MGE组大鼠梗死边缘区心肌组织中PCNA^+心肌细胞百分率、外周血单个核细胞中c-kit^+和CD29^+细胞百分率、心肌组织中c-kit和CD29蛋白表达均显著增加,梗死面积显著减小,心功能显著增强,且MGE组变化最为显著。结论:间歇运动或粒细胞集落刺激因子可显著促进干细胞动员归巢,诱导心肌细胞增殖,缩小梗死面积,提升心功能,且二者联合效果优于单一因素作用。

关键词：心肌梗死间歇运动粒细胞集落刺激因子干细胞动员心肌细胞增殖鼠动物实验

5-羟色胺对心肌细胞增殖及蛋白激酶C活性的影响

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中国病理生理杂志 2002年第12期18卷 1537-1538,1551页

作者：招明高张延凤贾敏张晓楠梅其炳赵德化第四军医大学药理学教研室陕西西安710032 第四军医大学生物化学教研室陕西西安710032

目的 :观察 5 -羟色胺 (5 -HT)对新生大鼠心肌细胞增殖及蛋白激酶C(PKC)活性的影响 ,探讨 5 -HT在心肌肥大发病中的作用。方法 :培养乳鼠心肌细胞 ,应用BCA法测定细胞总蛋白 ;流式细胞仪测定DNA含量 ;同位素底物掺入检测PKC活性。结果 :... 详细信息

目的 :观察 5 -羟色胺 (5 -HT)对新生大鼠心肌细胞增殖及蛋白激酶C(PKC)活性的影响 ,探讨 5 -HT在心肌肥大发病中的作用。方法 :培养乳鼠心肌细胞 ,应用BCA法测定细胞总蛋白 ;流式细胞仪测定DNA含量 ;同位素底物掺入检测PKC活性。结果 :5 -HT在 1 μmol·L- 1 、1 0 μmol·L- 1 和 1 0 0 μmol·L- 1 时均显著促进心肌细胞蛋白质和DNA合成 ,以 1 0 μmol·L- 1 剂量时作用最强。 5 -HT在 1 μmol·L- 1 和 1 0mol·L- 1 剂量时可加强心肌细胞PKC活性 ,并促使PKC从胞浆移位到细胞膜 ,5 -HT2 受体拮抗剂mianserin可逆转此作用。结论 :5 -HT可促进新生大鼠心肌细胞总蛋白和DNA合成 ,并通过心肌细胞 5 -HT2 受体激活PKC活性 ,促使PKC从胞浆移位到细胞膜 ,提示 5

关键词： 5-羟色胺心肌细胞增殖蛋白激酶C 心肌肥大血清素