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心脏自身干细胞的研究进展

中国组织工程研究与临床康复 2010年第19期14卷 3560-3564页

作者：黄尧垚汤成春东南大学临床医学院江苏省南京市210009 东南大学附属中大医院心内科江苏省南京市210009

背景:细胞移植修复心肌再生受到细胞来源、免疫排异、伦理及疗效不确切的限制,寻找新的种子细胞已成为心肌再生领域的趋势。大量研究证明哺乳动物心脏中存在心脏自身干细胞,参与心脏的自我更新和内源性修复,已成为近年来的研究热点。目... 详细信息

背景:细胞移植修复心肌再生受到细胞来源、免疫排异、伦理及疗效不确切的限制,寻找新的种子细胞已成为心肌再生领域的趋势。大量研究证明哺乳动物心脏中存在心脏自身干细胞,参与心脏的自我更新和内源性修复,已成为近年来的研究热点。目的:综述心脏干细胞的来源、特征、诱导因素及其在心肌再生方面的研究进展。方法:应用计算机检索2000/2009期间Medline数据库(http://www.***.nlm.***.gov/pubmed)与心脏干细胞的来源、分化、特征及其在心肌再生方面相关的文章,检索词为"Cardiac stem cell",包括临床研究和基础研究,排除重复和Meta分析类文章,纳入27篇文章进行综述。结果与结论:心脏干细胞是一类存在于心脏组织内能够自我更新及克隆增殖的干细胞,它具有多能分化潜力,能够分化为心肌细胞、内皮细胞及血管平滑肌细胞等多种细胞,对心脏的维持自我稳定及损伤修复有重要意义。已发现多种具有不同表型特征的心脏干细胞,它们均具有参与心肌和血管再生的能力。以心脏干细胞为基础的治疗方法为心脏疾病的治疗提供了一条新途径。相对于其他成熟干细胞,心脏干细胞应该是一种更合理的心肌再生治疗的细胞来源。

关键词：心脏干细胞心脏干细胞巢表面标记物心肌再生综述文献

骨髓间充质干细胞对CD117^+心脏干细胞分化过程中转化生长因子βⅢ型受体表达的影响

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中国组织工程研究与临床康复 2009年第36期13卷 7057-7062页

作者：曹青王飞林继先陈书艳上海交通大学医学院附属新华医院心内科上海市200092

背景:骨髓间充质干细胞能够促进心肌细胞、血管生成,减轻心肌重构、改善心功能。但其旁分泌作用能否能够通过影响转化生长因子βⅢ型受体促进CD117+心脏干细胞的分化尚不清楚。目的:观察骨髓间充质干细胞对CD117+心脏干细胞分化过程中... 详细信息

背景:骨髓间充质干细胞能够促进心肌细胞、血管生成,减轻心肌重构、改善心功能。但其旁分泌作用能否能够通过影响转化生长因子βⅢ型受体促进CD117+心脏干细胞的分化尚不清楚。目的:观察骨髓间充质干细胞对CD117+心脏干细胞分化过程中转化生长因子βⅢ型受体表达的影响。设计、时间及地点:细胞学体外对比观察,于2008-02/2009-02在新华医院完成。材料:新生大鼠,体质量5～8g,用于心脏干细胞分离培养;4周龄SD大鼠,体质量200～250g,用于骨髓间充质干细胞培养。方法:分离大鼠心肌组织进行植块培养,体外磁珠分离培养大鼠心脏干细胞,免疫荧光鉴定其表型为CD117+。将获得的CD117+心脏干细胞吹打制成单细胞悬液,无血清同步化24h,PBS冲洗3次,加入DMEM/F12培养基,接种至被明胶包被的6孔板。实验分为对照组和共培养组,对照组用心肌球培养液诱导分化的心脏干细胞,共培养组用Transwell小室避免细胞融合建立心脏干细胞与骨髓间充质干细胞共培养体系。主要观察指标:①倒置显微镜下观察心脏干细胞生长情况。②Westernblot检测CD117+心脏干细胞向心肌细胞系分化过程中培养第1,3,5,7天心肌钙蛋白T、缝隙连接蛋白43、转化生长因子βⅢ型受体和smad2及其磷酸化程度的改变。结果:①植块培养和磁珠分离法结合分离出CD117+心脏干细胞,传代后心脏干细胞分散生长,细胞略小于普通心肌细胞。②诱导分化后第5,7天,共培养组心肌钙蛋白T和缝隙连接蛋白43的表达高于对照组(P干细胞旁分泌作用能够促进CD117+心脏干细胞内心肌钙蛋白T,缝隙连接蛋白43和转化生长因子βⅢ型受体的表达,并提高了smad2蛋白的磷酸化程度。

关键词：心脏干细胞骨髓间充质干细胞 CD117 转化生长因子β smad

RNA干扰Rbl-2基因调控DNA甲基化转移酶介导心脏干细胞凋亡

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中国病理生理杂志 2010年第12期26卷 2306-2310页

作者：夏慧苏余细勇林秋雄李晓红朱杰宁麦丽萍林曙光广东省人民医院广东省心血管病研究所广东省医学科学院广东广州510080

目的:视网膜母细胞瘤样蛋白2(Rbl-2)在调控DNA甲基化转移酶(DNMT)中发挥重要作用,而DNMT影响干细胞的分化。本文旨在探讨调控Rbl-2基因的表达对心脏干细胞凋亡的影响。方法:分离培养人心脏干细胞,转染Rbl-2 siRNA。采用real time RT-PC... 详细信息

目的:视网膜母细胞瘤样蛋白2(Rbl-2)在调控DNA甲基化转移酶(DNMT)中发挥重要作用,而DNMT影响干细胞的分化。本文旨在探讨调控Rbl-2基因的表达对心脏干细胞凋亡的影响。方法:分离培养人心脏干细胞,转染Rbl-2 siRNA。采用real time RT-PCR检测Rbl-2和DNMT-3B mRNA表达水平,Westernblotting检测DNMT-3B蛋白表达和caspase-3活化片段,并以Annexin V-FITC/PI双染色-流式细胞术检测细胞凋亡率。结果:在人心脏干细胞中,转染siRNA后Rbl-2 mRNA表达水平与阴性对照组相比显著降低(P心脏干细胞caspase-3激活,表现为caspase-3活性片段与caspase-3前体的比值显著增高(P细胞凋亡率上升(P心脏干细胞的生存中具有正性调控作用,抑制其表达能促进心脏干细胞的凋亡,其调控机制与表观遗传学的修饰密切相关。

关键词：视网膜母细胞瘤样蛋白质2 DNA甲基化转移酶心脏干细胞细胞凋亡

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内源性心脏干细胞的研究进展

中华心血管病杂志 2009年第12期37卷 1143-1145页

作者：张春瑜孙爱军葛均波复旦大学附属中山医院心内科上海市心血管研究所 200032

缺血性心脏病及其最终表现心力衰竭是目前主要死亡原因。对心力衰竭治疗只能延缓疾病的进展，不能逆转其恶化。近期关于心力衰竭治疗的方向主要集中在如何用健康心肌细胞取代受损心肌细胞，诱导血管生成及寻找最佳的胚胎或成体干细胞取... 详细信息

缺血性心脏病及其最终表现心力衰竭是目前主要死亡原因。对心力衰竭治疗只能延缓疾病的进展，不能逆转其恶化。近期关于心力衰竭治疗的方向主要集中在如何用健康心肌细胞取代受损心肌细胞，诱导血管生成及寻找最佳的胚胎或成体干细胞取代受损细胞。各种不同的胚胎或成体干细胞已经在实验室和临床进行研究，目前治疗的安全性、疗效以及机制仍存在争议。

关键词：心脏干细胞内源性成体干细胞主要死亡原因心力衰竭缺血性心脏病心肌细胞前治疗

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心脏干细胞在心肌细胞再生中的研究

医学综述 2010年第4期16卷 516-518页

作者：王海龙杜振宗桂林医学院附属医院心胸外科广西桂林541001

心脏原位干细胞(CSCs)来源于心脏组织中,是一种未分化的细胞,其细胞膜上可同时表达干细胞相关抗原、c-kit、MDR1和Sca-1,基于不同CSCs自身抗原表达的不同,很多取自成体心脏组织的CSCs可以得到分离和扩增。CSCs能够分化成3种主要的心脏... 详细信息

心脏原位干细胞(CSCs)来源于心脏组织中,是一种未分化的细胞,其细胞膜上可同时表达干细胞相关抗原、c-kit、MDR1和Sca-1,基于不同CSCs自身抗原表达的不同,很多取自成体心脏组织的CSCs可以得到分离和扩增。CSCs能够分化成3种主要的心脏细胞前体,即心肌细胞,平滑肌细胞和上皮细胞,并且可重组为心肌组织,为使用干细胞疗法治疗心脏病提供了一个新的视角。

关键词：心肌损伤心肌细胞再生心脏干细胞

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Cited2在心脏干细胞中的表达

Cited2在心脏干细胞中的表达

作者：徐路广西师范大学

学位级别：硕士

目的：Cited2为转录辅助因子家族成员,参与细胞老化和凋亡的调节。新近的研究表明,Cited2在组织干细胞的维持中起重要作用。已有众多报道证明,Cited2是心脏发育所必需的转录调节因子。鉴于Cited2在其他成体干细胞维持和心脏发育中的重... 详细信息

目的：Cited2为转录辅助因子家族成员,参与细胞老化和凋亡的调节。新近的研究表明,Cited2在组织干细胞的维持中起重要作用。已有众多报道证明,Cited2是心脏发育所必需的转录调节因子。鉴于Cited2在其他成体干细胞维持和心脏发育中的重要功能,我们推测Cited2可能是调控心脏干细胞发挥功能的一个关键基因。本文的目的在于探明转录调节因子Cited2在不同年龄心脏干细胞中表达的特点与规律,为进一步阐明Cited2在心脏干细胞功能维持和衰老中的调节作用与分子机制奠定基础。方法：(1)小鼠心脏细胞的分离：实验使用C57BL/6J小鼠。断颈处死小鼠,取出心脏并主要通过机械剪碎和胶原酶Ⅱ消化处理,过细胞筛获取单细胞悬液。(2)小鼠心脏细胞流式分析和分选：新鲜分离细胞与抗表面标志蛋白荧光抗体组合孵育后,通过流式细胞分析仪分析心脏细胞表型、含量和周期,通过流式细胞分选仪分选纯化潜在的心脏干细胞。(3)细胞免疫荧光分析：细胞爬片后先经固定、封闭;加入1%BSA稀释的特异性一抗,孵育过夜后加入稀释的二抗孵育;细胞核用DAPI染色;抗荧光淬灭封片液封片后在荧光显微镜下进行观察。(4)细胞体外培养：将分选获得的纯化的细胞以3×105密度接种于96孔板中,加入生长培养基,2-3天半量换液一次,观察细胞形态变化。(5)RT-PCR检测基因表达：提取细胞的总RNA,合成第一条链cDNA,以cDNA为模板进行PCR反应,琼脂糖凝胶电泳检测PCR产物,最后行凝胶成像仪分析。结果：(1)小鼠心脏干细胞的表征：以抗小鼠Sca-1抗体为核心,结合其他几种抗体对新鲜分离心脏细胞进行标记,流式分析显示心脏组织中含有一个表型为Lin-CD45-Sca-1+的细胞群,占总细胞的百分比例为2.98±1.23%。体外实验表明Lin-CD45-Sca-1+细胞具有克隆增值的能力。此外,我们实验室和其它实验室的工作证明,该细胞群在体外可以分化形成心肌细胞、平滑肌细胞和血管内皮细胞。综合这些结果,Lin-CD45-Sca-1+细胞存在干细胞活性,可能代表了原始的心脏干细胞群。(2)小鼠心脏干细胞的年龄相关性变化：分析不同年龄小鼠心脏组织结果显示,随着年龄的增长,心脏总细胞数量波动无明显变化,而Lin-CD45-Sca-1+细胞含量(占心脏总细胞数的百分比)却逐渐增加。青年和老年Lin-CD45-Sca-1+细胞含量比较(9.96±0.49% VS 13.11±1.14%,*P细胞含量比较(10.44士0.25%VS 13.11±1.14%,*P细胞含量比较,无明显差异。细胞周期分析的结果则显示：与青年小鼠相比,老年小鼠含有较多的S期细胞(12.58±4.31%,老年VS 11.98±2.33%,青年,*P心脏干细胞处于相对活跃的增殖状态,并因此导致细胞数量的上升。(3)Cited2基因在心脏细胞中的表达：首先分析了Cited2在不同年龄阶段小鼠心脏细胞中的表达。结果显示,Cited2的表达量随着年龄增加逐渐减少但不存在显著性差异(青年VS中年VS老年：0.4033±0.0782 VS 0.3490±0.1756 VS 0.2490±0.0515)。我们接下来又测定了Cited2在不同年龄阶段小鼠心脏Lin-CD45-Sca-1+细胞中的表达。与在整个心脏组织中表达的变化趋势一致,Lin-CD45-Sca-1+细胞的Cited2mRNA水平也随着年龄递增而逐渐减少,但区别在于老年与青年细胞之间存在显著性差异(0.7232±0.0741,青年VS0.3637±0.1583,老年)。这些结果提示,Cited2主要在心脏干细胞中表达,其表达量随着年龄增加而降低。结论：小鼠心脏干细胞(Lin-CD45-Sca-1+细胞)的数量随着年龄递增而增加,这肇因于更多细胞进入分裂期。转录辅助因子Cited2在心脏组织中的表达集中于心脏干细胞,其表达水平随着年龄的增加而逐渐降低。因此,我们推测,Cited2可能在心脏干细胞的自我更新中发挥重要作用。

关键词：心脏干细胞 Cited2 基因表达自我更新衰老

寒冷刺激诱导大鼠棕色脂肪组织中的心脏干细胞增多

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中国循环杂志 2011年第5期26卷 382-385页

作者：杨俊杰刘志强王海滨刘剑锋陈韵岱中国人民解放军总医院心血管内科北京市100853 军事医学科学院基础医学研究所组织工程研究室

目的:检测寒冷刺激下大鼠肩胛部棕色脂肪组织中的心脏干细胞。方法:将大鼠随机分为2组,每组6只。实验组在寒冷环境下(4℃)饲养,对照组在常温条件(24℃)饲养。4周后分离肩胛部棕色脂肪比较两组脂肪组织活性。运用联合酶消化法提取并体外... 详细信息

目的:检测寒冷刺激下大鼠肩胛部棕色脂肪组织中的心脏干细胞。方法:将大鼠随机分为2组,每组6只。实验组在寒冷环境下(4℃)饲养,对照组在常温条件(24℃)饲养。4周后分离肩胛部棕色脂肪比较两组脂肪组织活性。运用联合酶消化法提取并体外培养棕色脂肪来源细胞,使用流式方法检测相应细胞表面标记物的表达情况,体外培养4周后运用免疫荧光等技术检测心肌特异性抗原的表达,并比较不同细胞接种密度下自发心肌分化的效果。结果:饲养4周后,实验组较对照组大鼠肩胛部棕色脂肪中解偶联蛋白-1(UCP-1)表达增加,棕色脂肪来源细胞的CD133,CD29和CD29/CD133表达增加,差异均有统计学意义(P细胞表达心肌特异性标志物。在不同的细胞接种密度下,实验组提取自发分化心肌细胞的效率最高可达(27.3±2.8)%,逆转录多聚酶链反应(RT-PCR)进一步证实心肌细胞相关基因表达阳性。相比之下,对照组提取的棕色脂肪来源细胞自发分化心肌样细胞的效率均较正常心肌组织微弱。结论:寒冷刺激下棕色脂肪中存在更多的心脏干细胞,提示温度对心脏干细胞体内定位或增殖具有一定作用。

关键词：棕色脂肪心脏干细胞寒冷刺激

鹿红方对氧糖剥夺模型心脏干细胞自噬和抗凋亡能力的影响

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中西医结合心脑血管病杂志 2019年第12期17卷 1794-1799页

作者：瞿惠燕徐基杰戎靖枫杨涛王英杰刘茜周华上海中医药大学附属曙光医院

目的探讨鹿红方(LHF)对氧糖剥夺模型心脏干细胞(CSCs)自噬和抗凋亡能力的影响。方法将CSCs随机分为对照组(正常培养)与氧糖剥夺造模组(缺血缺氧)。将造模组分为模型组(不予有效干预措施)、自噬阻断到(3-MA)组(给予自噬阻断剂)、鹿红方20... 详细信息

目的探讨鹿红方(LHF)对氧糖剥夺模型心脏干细胞(CSCs)自噬和抗凋亡能力的影响。方法将CSCs随机分为对照组(正常培养)与氧糖剥夺造模组(缺血缺氧)。将造模组分为模型组(不予有效干预措施)、自噬阻断到(3-MA)组(给予自噬阻断剂)、鹿红方200μg/mL组(给予LHF200μg/mL)和LHF200+3-MA组(给予LHF200μg/mL+自噬阻断剂)。各组给予相应干预措施后光镜下观察细胞形态,并采用CCK-8法测定细胞凋亡情况;WesternBlot检测自噬相关蛋白Beclin-1、LC3-Ⅱ的表达;RT-PCR检测自噬相关蛋白Beclin-1、LC3-ⅡmRNA的表达。结果光镜下观察可见:LHF200组较模型组和3-MA组凋亡细胞显著减少,LHF200+3-MA组与LHF200组比较,细胞凋亡增加;CCK-8结果显示:LHF200组与模型组比较,CSCs活细胞OD值显著增高(P=0.006);LHF+3-MA组与LHF200组比较,CSCs活细胞OD值下降(P=0.03);WesternBlot结果显示:LHF200组Beclin-1和LC3-Ⅱ蛋白表达较模型组显著降低(P<0.001),但显著高于3-MA组和LHF200+3-MA组(P<0.001);RT-PCR结果显示:LHF200组Beclin-1和LC3-ⅡmRNA表达较模型组显著降低(P<0.001),但显著高于3-MA组和LHF200+3-MA组(P<0.001)。结论LHF可提高氧糖剥夺模型CSCs的抗凋亡能力,其机制与调节自噬有关。

关键词：心脏干细胞自噬凋亡鹿红方

CGRP对大鼠急性心肌梗死后心脏干细胞募集及心功能的影响

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心脏杂志 2017年第2期29卷 158-163页

作者：曹桎铭刘志江王艳陈文明石蓓四川省安岳县人民医院心血管内科四川安岳642350 遵义医学院附属医院心血管内科贵州遵义563003

目的观察降钙素基因相关肽(calcitonin gene related peptide,CGRP)对心脏干细胞(cardiac stem cells,CSCs)募集及心功能的影响。方法建立大鼠急性心肌梗死(AMI)模型,随机分为假手术组、CGRP注射组(CGRP组)和等体积磷酸盐缓冲液(PBS)注... 详细信息

目的观察降钙素基因相关肽(calcitonin gene related peptide,CGRP)对心脏干细胞(cardiac stem cells,CSCs)募集及心功能的影响。方法建立大鼠急性心肌梗死(AMI)模型,随机分为假手术组、CGRP注射组(CGRP组)和等体积磷酸盐缓冲液(PBS)注射组(对照组),每组30只。模型建立后于不同时间点获取标本,采用免疫荧光染色法观察CSCs募集情况,超声心动图评估大鼠心肌梗死后心功能,苏木素-伊红(H-E)染色、Masson染色评估心脏病理学改变,2,3,5-氯化三苯基四氮唑(TTC)染色测定心肌梗死面积。结果免疫荧光染色显示,与假手术组相比,对照组和CGRP组CSC细胞数均在第3天增加,7 d达高峰,14 d明显减少,其中,CGRP组较对照组增加更明显(均P<0.05)。术后28 d大鼠超声心动图检测大鼠心功能提示CGRP组较对照组心功能各项指标明显改善(均P<0.05),形态学分析显示术后28 d CGRP组心肌纤维化程度及梗死面积明显小于对照组(P<0.05)。结论CGRP可促进AMI后CSC在梗死区域募集,于第7天达高峰,并能改善大鼠心功能。

关键词：降钙素基因相关肽心脏干细胞心肌梗死心功能