骨髓间充质干细胞移植治疗大鼠心肌梗死:急性和慢性运动的影响

冯强; 皮亦华; 黄华生; 黄德伦; 张艳

doi:10.12307/2025.087

摘要：背景:干细胞移植对治疗心肌梗死具有可观的治疗前景,但移植细胞向心脏归巢效率及在心脏内的滞留率和存活率较低限制了干细胞疗效.运动疗法是心肌梗死患者心脏康复的重要有机组成部分,然而运动在干细胞移植治疗心肌梗死中的作用尚未明确. 目的:探讨运动(包括急性和慢性运动)对骨髓间充质干细胞移植治疗大鼠心肌梗死的影响. 方法:取80只雌性SD大鼠,采用随机数字表法分为假手术组、模型组、移植组或联合组,每组20只.模型组、移植组或联合组大鼠通过冠状动脉结扎术制作心肌梗死模型,造模24 h后,联合组进行8周有氧运动(慢性运动,30 min/d,每周运动5 d),于首次运动(急性运动)后5 min内,移植组和联合组尾静脉输注绿色荧光蛋白标记的SD大鼠骨髓间充质干细胞,首次运动后24 h取部分大鼠,检测大鼠心肌内移植的干细胞存活率、Y染色体性别决定区mRNA表达、归巢因子蛋白表达以及氧化应激和炎症反应参数;末次运动后72 h取剩余大鼠,检测心脏结构与功能、心肌组织学变化和Ki67+细胞数量. 结果与结论:①急性运动后:与假手术组比较,模型组心肌活性氧、丙二醛、肿瘤坏死因子α和白细胞介素1β水平升高(P<0.05),超氧化物歧化酶活性降低(P<0.05);与模型组比较,移植组和联合组活性氧、丙二醛水平及肿瘤坏死因子α和白细胞介素1β蛋白表达降低(P<0.05),超氧化物歧化酶活性及基质细胞衍生因子1α、CXC趋化因子受体4蛋白表达升高(P<0.05);与移植组比较,联合组活性氧、丙二醛水平及肿瘤坏死因子α和白细胞介素1β蛋白表达降低(P<0.05),干细胞存活率、Y染色体性别决定区mRNA表达、超氧化物歧化酶活性及基质细胞衍生因子1α和CXC趋化因子受体4蛋白表达升高(P<0.05).②慢性运动后:与假手术组比较,模型组心肌细胞横截面积、胶原含量增加(P<0.05),左心室射血分数、左心室短轴缩短率下降(P<0.05);与模型组比较,移植组心肌细胞横截面积与胶原含量降低(P<0.05),Ki67+细胞升高(P<0.05);与移植组比较,联合组胶原含量降低(P<0.05),心肌细胞横截面积、左心室射血分数、左心室短轴缩短率、Ki67+细胞升高(P<0.05).③急性运动通过促进干细胞归巢、改善心肌微环境提高外源性干细胞存活率,慢性运动可刺激干细胞移植后心肌细胞增殖、抑制心脏重塑并增强心功能,提示运动有助于优化大鼠心肌梗死后干细胞移植疗效.