心肌细胞生长、死亡与再生
心肌干细胞与心肌微环境研究进展
心肌干细胞与心肌微环境研究进展陈芸【摘要】心肌梗死等心脏疾病会造成心脏相应部位的心肌细胞损伤坏死,随后出现瘢痕、心室重塑、心脏增大,最终导致心力衰竭,从而威胁患者的生命.目前主要的治疗手段是通过药物治疗、支架植入、外科手术、器官移植,但这些方法都存在各自的缺陷,寻求更优的治疗手段成为现今的一个热点.以前认为心肌细胞不可再生,不能自我更新、修复,但越来越多的研究显示心脏中存在心肌干细胞.许多学者通过研究发现干细胞移植能够修复坏死的心肌,为心脏的再生提供可能,心肌干细胞的发现为心脏疾病的治疗提供了一个广阔的前景.干细胞的增殖与分化受心肌组织中微环境的调控,但心肌梗死后会造成梗死区心肌组织的微环境发生改变如内分泌因子、渗透压、pH值等,从而影响干细胞的迁移、存活、定向分化.移植后的心肌干细胞能否向心肌坏死区域迁移,并且存活,然后定向分化为心肌细胞受许多因素影响,主要就心肌组织中微环境对心肌干细胞的调控进行相关阐述.【期刊名称】《心血管病学进展》【年(卷),期】2016(037)004【总页数】5页(P415-419)【关键词】心肌修复;心肌干细胞;微环境;调控【作者】陈芸【作者单位】川北医学院,四川南充637000【正文语种】中文【中图分类】R457.7心肌梗死等心肌损伤性心脏疾病会使心肌细胞数量减少，从而导致无收缩功能的纤维瘢痕增生，继之出现心肌结构重塑、残存心肌失代偿、心肌弹性下降、心脏扩张变薄、心功能下降等，最终造成充血性心力衰竭，从而严重影响患者的生活质量，甚至导致患者死亡[1] ，增加了患者及社会的负担。
而目前治疗这些疾病的方法主要有药物治疗、支架植入、外科搭桥、心脏移植；但药物治疗、支架植入、外科手术只能改善相应的症状, 不能达到使坏死心肌细胞再生，而心脏移植面临着费用昂贵、供体难寻、免疫排斥、手术复杂等问题。
经过大量的实验，研究人员提出了干细胞治疗这一概念，从而为心肌损伤性心脏病提供了一个新的可能的治疗途径。
Notch信号通路与心脏发育和组织再生
Notch信号通路与心脏发育和组织再生陈浩;徐志伟【摘要】Notch信号通路参与细胞增生、分化和凋亡等诸多过程.Notch不仅在心血管系统发育中发挥重要作用,而且通过阻止心肌细胞过度肥大和维持干细胞池功能稳定,参与成体心脏的内稳态调节和心肌修复过程.文章就近年来有关Notch信号通路结构特点、调控胚胎期和出生后心脏发育、维持心脏结构完整性及应用于组织再生等方面的研究进展作一综述.【期刊名称】《上海交通大学学报（医学版）》【年(卷),期】2010(030)004【总页数】4页(P463-466)【关键词】Notch;心脏发育;再生;调控【作者】陈浩;徐志伟【作者单位】上海交通大学医学院上海儿童医学中心心胸外科,上海200127;上海交通大学医学院上海儿童医学中心心胸外科,上海200127【正文语种】中文【中图分类】R394.11917年，研究发现果蝇部分功能缺失可导致翅缘缺损,并将此突变系命名为“Notch”，约70年后,人们首次从果蝇体内克隆出Notch基因,并逐步揭示出其基本结构。
Notch信号由相邻细胞膜外配体与受体结合所启动，激发下游通路一系列级联反应，并与其他信号通路共同构成复杂而庞大的网络结构。
随着基因学研究技术的进步，Notch信号的内部组成、关联外部信号以及二者协同诱导独特细胞表型的机制正逐步得以阐明。
1 经典Notch信号通路Notch受体和配体均是单次跨膜蛋白，由胞外区和胞内区2个功能区组成。
哺乳动物有4种Notch受体(Notch1～4)，5种配体(delta-like1,3,4和jagged1,2)则分属2类家族(Delta和Serrate/Jagged)。
在胞质中的转运高尔基体内，Notch 受体首先被弗林转化酶割裂为2个蛋白水解片段(S1)，由非共价键连接并转运至细胞膜组成异二聚体。
在此，Notch受体与同源配体结合，导致外功能区脱落，暴露出跨膜蛋白酶ADAM/TACE家族的水解位点而经历第2次酶切(S2)。
最新 血管内皮细胞和心肌细胞在成熟心脏发育中的关系-精品
血管内皮细胞和心肌细胞在成熟心脏发育中的关系血管内膜可以感应流过血液的剪切应力和调节血管平滑肌的收缩。
因此，心脏内皮细胞可以调节心脏的收缩，下面是小编搜集的一篇血管内皮细胞和心肌细胞关系探究的，供大家阅读查看。
在正常成年哺乳动物的心脏中大约有30%的细胞是心肌细胞，另外的70%为内皮细胞、成纤维细胞、平滑肌细胞和免疫细胞〔1〕.各细胞间的相互诣调作用对心脏的发育至关重要〔2〕.内皮细胞已经成为目前心血管系统结构其功能的重要因素之一〔3〕,是血管张力和附近细胞生长的动态调节器〔4〕.心肌细胞不仅有赖内皮细胞提供血氧和营养物质，更需要内皮细胞自分泌和旁分泌信号，从而引导和促进心肌细胞发育、舒缩功能、缺血损伤后存活乃至有限再生。
本文综述了以往研究中关于内皮细胞和心肌细胞之间相互作用的关键分子机制，讨论血管内1面的功效，以利于研究心肌细胞的再生和心血管疾病的治疗。
1、血管内皮细胞和心肌细胞的解剖位置关系在成年哺乳动物的心脏中，每一个心肌细胞旁至少有一根毛细血管，在重量上心肌细胞大约是血管内皮细胞的25倍但是在数量上内皮细胞至少是心肌细胞的3倍〔5〕.心肌细胞的大小通常是10~100μm,由内皮细胞形成的微血管之间的距离为15~50μm〔6〕,每一个心肌细胞与内皮细胞的距离都小于3μm,冠状动脉微血管网络内心肌细胞和内皮细胞的这种紧密解剖结构不仅可以供应使充足的血液，同时也有利于这些细胞之间的相互作用〔7〕.2、心脏血管内皮细胞调节心肌细胞收缩血管内膜可以感应流过血液的剪切应力和调节血管平滑肌的收缩。
因此，心脏内皮细胞(包括心内膜内皮细胞和毛细血管内皮细胞)可以调节心脏的收缩。
由心脏血管内皮细胞通过自分泌和旁分泌途径释放或活化信号分子，达到调节心肌细胞收缩反应的作用。
心脏内皮细胞通过旁分泌作用调节心肌细胞的收缩功能，其分泌的因子包括一氧化氮、内皮素-1、前列环素、促尿钠肽和其他细胞因子〔8〕.2.1一氧化氮三种不同的一氧化氮合酶同工酶将L-精氨酸合成为一氧化氮(NO).神经元型和内皮型一氧化氮合酶(nNOS和eNOS)在正常生理状态下表达，而诱导型一氧化氮合酶(iNOS)在应激或细胞因子诱导下表达。
心肌再生——从实质到间质
在 高等 哺乳 动物 的心 肌 再 生 能力 研 究 中 ， 采 用
基 因示 踪技 术 ， 发 现 成 年 白鼠 的心 肌 中存 在 能 够再 生 的干 细胞 或 前 体 细 胞 ， 但再 生程度相当微弱 ， 无 法 恢复 心肌 梗死 引起 的大量 心肌 丢失 。
血 管 内皮 生长 因 子 等 ， 均参 与细 胞 生 长 调 控 。当 急
国际心血管病杂志 ２ ０ １ ３年 ９月 第 ４ ０卷 第 ５期
Ｉ ｎ ｔ Ｊ Ｃ ａ ｒ ｄ ｉ ｏ ｖ ａ ｓ ｃ Ｄｉ ｓ ， Ｓ ｅ ｐ ｔ ｅ ｍｂ ｅ ｒ ２ ０ １ ３ ， Ｖｏ １ ．４ ０ ， Ｎ０ ． ５
・ ２ ８ ５ ・
・
综 述 ・
心 肌 再 生
白ｌ ６ ］ 、 压 力敏 感 的离子 通道 等信号 传导 方式 ， 调控 心
肌 增殖 。
（ Ｔｃ ｓ ） 网络 的发现 使人们 重 新认 识 心 脏 间质 的结 构
和 功能 。
如 何调 控心 肌 间 质 的超 微 结 构 、 力学 强 度 和 信
号 因子 表达 ， 营造 有 利 于 心肌 修 复 的环境 或 是 为 组 织 工程 心肌 提供 最适 合 种 子 细胞 生 长 的支 架 ， 将 是
陈俊 佶 赵 ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
从 实 质 到 间质
【 摘要】 既往观 点认 为 ， 心脏 属 于终 末分 化 器官 ， 无 法再 生 。心肌 受到损 伤 ， 往 往 通
过 疤 痕愈合 ， 这 一愈 合 方式 的最 大优 点是 快 速 ， 并且 能 阻止 相 邻组 织 的进 一 步 受损 ， 但 代 价 是 失去 结构 和功 能上 的 完整 性 。近 十 几年 来 ， 人 们 对 心 肌 间质取 得 了更深 的认 识 ， 随
细胞生物技术在再生医学中的应用
细胞生物技术在再生医学中的应用在当今医学领域，细胞生物技术的发展为再生医学带来了前所未有的机遇。
再生医学旨在修复、替代或再生受损的组织和器官，以恢复其正常的生理功能，而细胞生物技术成为了实现这一目标的重要手段。
细胞生物技术包含了多种关键技术，其中干细胞技术无疑是最引人注目的。
干细胞具有自我更新和多向分化的潜能，能够分化为各种不同类型的细胞。
例如，胚胎干细胞可以分化为身体内几乎所有的细胞类型，而间充质干细胞则在骨骼、软骨、肌肉等组织的修复中发挥着重要作用。
通过提取患者自身的干细胞，在体外进行培养和扩增，然后将其移植回患者体内，能够促进受损组织的修复和再生。
以心肌梗死为例，梗死区域的心肌细胞死亡导致心脏功能受损。
利用干细胞技术，可以将干细胞诱导分化为心肌细胞，并移植到梗死区域，有望改善心脏的功能。
除了干细胞技术，免疫细胞治疗也是细胞生物技术在再生医学中的重要应用。
免疫细胞如 T 细胞和 NK 细胞在人体的免疫防御中起着关键作用。
通过对免疫细胞进行基因修饰或体外扩增，使其具有更强的肿瘤杀伤能力，然后回输到患者体内，可以用于肿瘤的治疗。
例如，CART 细胞疗法在治疗某些血液系统恶性肿瘤方面取得了显著的成果。
这种疗法通过对患者的 T 细胞进行基因改造，使其表面表达能够特异性识别肿瘤细胞的嵌合抗原受体，从而增强对肿瘤细胞的攻击能力。
细胞生物技术在神经退行性疾病的治疗中也展现出了潜力。
帕金森病是一种常见的神经退行性疾病，其主要原因是中脑黑质多巴胺能神经元的变性死亡。
利用干细胞技术，可以将干细胞诱导分化为多巴胺能神经元，并移植到患者的大脑中，有望缓解帕金森病的症状。
在骨关节炎的治疗中，细胞生物技术同样具有应用前景。
间充质干细胞可以分泌多种细胞因子和生长因子，具有抗炎和促进组织修复的作用。
将间充质干细胞注射到关节腔内，可以减轻炎症反应，促进软骨的修复和再生，从而缓解疼痛和改善关节功能。
然而，细胞生物技术在再生医学中的应用也面临着一些挑战。
《心肌保护》课件
心肌保护的基因治疗
总结词
基因治疗是一种新兴的心肌保护治疗方法，通过将有 益的基因导入心肌细胞，以改善心肌功能和修复受损 心肌。
详细描述
基因治疗是一种具有巨大潜力的治疗方法，通过将特 定的基因导入心肌细胞，可以改善心肌细胞的代谢、 抗炎、抗氧化等方面的能力。例如，一些基因治疗策 略可以促进心肌细胞的再生和修复，从而减轻心肌损 伤。此外，基因治疗还可以通过调节心肌细胞的电生 理特性，预防心律失常等并发症的发生。这些研究为 心肌保护的基因治疗提供了新的思路和方法。
《心肌保护》 ppt课件
目录
• 心肌保护概述 • 心肌保护的机制 • 心肌保护的策略与措施 • 心肌保护的研究进展 • 心肌保护的未来展望
01
CATALOGUE
心肌保护概述
心肌保护的定义
01
心肌保护是指通过一系列措施， 减少或避免心肌缺血、缺氧或再 灌注损伤，从而保护心肌功能的 过程。
02
心肌保护涉及多个方面，包括心 肌缺血预处理、心肌缺血后处理 、低温保护以及药物保护等。
针对已经发生的心肌损伤，采取药 物治疗、介入治疗或手术治疗等手 段，减轻心肌损伤程度，促进心肌 恢复。
支持性策略
为心肌损伤患者提供必要的医疗支 持和护理，如吸氧、心电监测等， 确保患者生命安全。
心肌保护的措施
药物治疗
使用血管紧张素转换酶抑制剂（ ACEI）、血管紧张素受体拮抗剂 （ARB）、β受体拮抗剂等药物 ，抑制心肌细胞的凋亡和坏死。
未来，心肌保护技术将继续发展，以 更好地保护心肌功能，提高患者生存 率和生活质量。
ห้องสมุดไป่ตู้
目前，心肌保护技术已经广泛应用于 心脏手术、心肺复苏、心导管术等领 域。
心肌梗塞病理学特点
心肌梗塞病理学特点
心肌梗塞是一种严重的心血管疾病，其病理学特点包括以下几
个方面：
1. 血栓形成，心肌梗塞通常是由于冠状动脉的血栓形成导致的。
当动脉内皮受损或者斑块破裂时，血小板和纤维蛋白聚集形成血栓，导致冠状动脉的阻塞，从而引起心肌缺血和坏死。
2. 心肌细胞坏死，心肌梗塞的病理学特点之一是心肌细胞的坏死。
由于冠状动脉的阻塞，心肌细胞无法得到足够的氧气和营养，
从而发生坏死。
在梗死区域内，心肌细胞逐渐失去活力并最终死亡，形成梗死灶。
3. 炎症反应，心肌梗塞后，机体会出现炎症反应。
炎症细胞会
聚集于梗死区域，释放炎症介质，促进组织修复和再生。
然而，过
度的炎症反应也可能导致心肌损伤扩大和心脏功能恶化。
4. 纤维组织形成，在心肌梗塞后，梗死区域会逐渐形成瘢痕组织。
这是机体对心肌坏死的一种修复反应，但也可能影响心脏的收
缩功能和电传导系统。
总的来说，心肌梗塞的病理学特点包括血栓形成导致的冠状动脉阻塞、心肌细胞坏死、炎症反应和纤维组织形成。
这些病理学特点对于了解心肌梗塞的发病机制、临床表现和治疗具有重要意义。
希望以上回答能够满足你的要求。
长链非编码RNA的功能及其在疾病中的作用
长链非编码RNA的功能及其在疾病中的作用随着生物学研究的不断深入，人们对基因的研究也在不断加深。
过去人们只研究编码蛋白质的基因，随着技术和方法的不断完善，人们发现还有一类不编码蛋白质的基因——长链非编码RNA。
这种RNA的发现极大的推动了生物学的发展，同时又引起人们对其功能、作用以及其在疾病中的作用等问题的关注。
一、长链非编码RNA的概念及其功能长链非编码RNA是一类指RNA序列长度大于200nt，但没有编码蛋白质序列的RNA。
它们不具有翻译成蛋白质的功能，其一度被认为是细胞中没有用的“垃圾RNA”。
但是随着RNA测序技术的不断发展，人们发现长链非编码RNA不仅仅不是“垃圾RNA”，而且在细胞中发挥着重要的作用。
长链非编码RNA的主要功能包括调控基因转录、调节蛋白翻译、转录后剪切以及表观遗传修饰等。
此外，长链非编码RNA在RNA的稳定性、RNA进入蛋白质复合物的特异性、RNA的定位等方面也发挥着重要的作用。
这些不同的功能都保证了长链非编码RNA的重要地位。
二、长链非编码RNA在疾病中的作用随着人们对长链非编码RNA的研究不断深入，也发现长链非编码RNA在很多疾病中发挥着至关重要的作用。
下面我们来简要地介绍一下长链非编码RNA在疾病中的作用。
1、癌症：长链非编码RNA可诱导上皮-间质转换，从而促进肿瘤细胞的侵袭和转移。
同时，长链非编码RNA也可调控肿瘤细胞的凋亡过程，并影响细胞周期。
如在肺癌中就存在一种长链非编码RNA——CCAT1，它可以促进癌细胞的增殖、侵袭及复发，是一种重要的肿瘤发生和转移的调控基因。
2、心血管疾病：长链非编码RNA也与心血管疾病密切相关。
研究发现，长链非编码RNA在心肌细胞的增殖、分化、代谢和调节等方面均具有作用，能够引起心血管的疾病，如心肌梗死等。
3、神经系统疾病：另外，长链非编码RNA还与许多神经系统疾病有关，如阿尔茨海默病、帕金森氏症等。
其机制主要是通过调节神经细胞的生长和死亡、神经再生等方面的作用，其中一种可通过调节神经元间的信号传递来介导神经系统疾病的发生。
细胞周期的调控及其异常与疾病
细胞周期的调控及其异常与疾病细胞是我们身体的基本单位，它们不断地在生长、分化、再生和死亡。
这个过程是由细胞周期调控机制来控制和协调的。
细胞周期分为G1期、S期、G2期和M期四个阶段，每个阶段都有具体的特点和功能。
细胞周期的调控异常会导致不同类型的疾病，如癌症、先天性心脏病、胚胎发育缺陷等。
本文将从细胞周期的基本知识入手，探讨细胞周期调控及其异常与疾病的关系。
一. 细胞周期基础知识细胞周期是指细胞从一个完整的生命周期到另一个生命周期的过程，它包括四个阶段：G1期、S期、G2期和M期。
其中G1期是细胞生长和代谢的主要阶段，它是绝大多数细胞周期中的最长阶段，从几个小时到数天不等。
在G1期，细胞会合成新细胞器、RNA、蛋白质以及各种生长因子和细胞周期调控蛋白。
若细胞发现DNA受损或缺少生长因子的刺激，它就会进入非增殖状态（G0期）。
S期是基因组复制期，此时细胞的DNA会被复制成两份完全相同的DNA。
S期开始时，细胞的DNA双链断裂，由DNA复制酶带领呈某种顺序进行复制，通常会持续8至10小时。
G2期是细胞准备进入子细胞有丝分裂期（M期）的最后阶段，此时它会合成一些必要的蛋白质、细胞器以及纤维素和微管等细胞骨架结构。
M期是细胞分裂的阶段，包括有丝分裂和减数分裂。
有丝分裂是指合子或体细胞的染色体被复制成两份并沿着纤维芯粒排列形成一个有序的紧密结构体，随后将它们平分为两份分别分配给两个细胞。
减数分裂则是指生殖细胞的染色体数量减半的过程，即从一对染色体变为单个染色体，但结构和功能上与原染色体相同。
二. 细胞周期调控细胞周期调控是指在细胞周期不同阶段内，细胞内部和外部信号的协同作用来控制细胞周期前进和停止的过程。
这个过程是细胞分化和生长的基础，它决定了细胞在不同阶段的功能和活动。
细胞周期调控主要包括两个部分：内在和外在调控。
内在调控是指由细胞本身产生的信号调控，如细胞周期检查点机制。
检查点指的是细胞内部检测各个阶段是否完成、是否DNA应答、细胞应变等信息的位置。
细胞周期调控异常与疾病
细胞周期调控异常与疾病细胞周期调控是细胞生命周期中一个非常重要的过程，它负责控制细胞的生长、分裂和死亡。
正常细胞周期调控对于维持组织和器官的稳态非常关键，然而，当细胞周期调控出现异常时，往往会导致许多疾病的发生和发展。
本文将探讨细胞周期调控异常与疾病之间的关系以及研究进展。
1. 细胞周期调控异常的原因及类型细胞周期调控异常可以由多种原因引起，包括遗传突变、环境因素、病毒感染等。
这些因素可以导致细胞周期各个阶段的调控机制受到干扰，从而引发细胞周期的异常。
细胞周期调控异常主要可以分为细胞周期进程过度激活和抑制两种类型。
进程过度激活常见于肿瘤细胞，它们失去了对细胞周期的正常调控，导致细胞无限增殖。
相反，细胞周期进程抑制常见于某些疾病，比如心肌细胞周期的停滞导致心脏再生的困难。
细胞周期调控异常与疾病的关系深入研究引起了科学家的广泛关注。
2. 细胞周期调控异常与肿瘤细胞周期调控异常与肿瘤之间的关系已被广泛研究，而恶性肿瘤是细胞周期调控异常的典型表现。
正常情况下，细胞周期的进程是严格控制的。
但在肿瘤细胞中，关键的调控基因往往发生突变，导致细胞周期无法受到适当的调控。
这使得肿瘤细胞可以不受限制地增殖和扩散。
细胞周期调控异常与肿瘤的研究成果也推动了新的抗肿瘤治疗策略的发展。
靶向细胞周期调控异常的治疗方法已成为肿瘤治疗的重要突破口。
比如，通过抑制细胞周期调控蛋白的功能，可以使肿瘤细胞的增殖受到限制。
3. 细胞周期调控异常与其他疾病除了肿瘤，细胞周期调控异常还与其他一些疾病的发生和发展密切相关。
例如，细胞周期调控异常与心脏疾病之间存在着关联。
在心肌细胞的再生过程中，细胞周期调控的异常往往导致心肌细胞无法正常进行再生，从而限制了心脏组织的修复和再生。
此外，细胞周期调控异常还与神经系统疾病、免疫系统疾病等多种疾病有关。
对细胞周期调控异常与这些疾病的深入研究有望为相关疾病的治疗提供新的方向和策略。
4. 研究进展与应用前景近年来，对细胞周期调控异常与疾病的关联进行了深入的研究，并取得了诸多重要发现。
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成体干细胞与心肌梗死
骨骼肌成肌细胞： 将经处理的骨骼肌成肌细胞注入到一位等待接受 心脏移植的志愿病人心脏内,结果发现心脏能在 较长时间内工作良好而无须接受心脏移植。 将大约7X106 个骨骼肌成肌细胞自体植入兔的心 肌组织的瘢痕边缘中，发现成肌细胞可以修复心 肌的瘢痕组织
成体干细胞与心肌梗死
1999，FELIX：成年心肌细胞＋出于S期 新生鼠（2D）核与细胞质提取物—70％ 进入细胞周期 2002 QUAINI 正常心肌细胞中存在原始 细胞，可分裂增殖
压力负荷
血流动力学改变是细胞生长的重要因素 当心功能处于代偿期、无心衰－以肥大 为主 当心功能下降、心衰—出现增殖
正常细胞寿命
新生心肌细胞检测方法
心肌细胞鉴别 DNA合成检测 有丝分裂图 3H－TDR BRDU PCNA Ki-67
心肌细胞鉴别
搏动 相关蛋白检测丝分裂图：光镜＋组化（假阴性） 3H－TDR：高特异性（放射性污染） BRDU：DNA合成底物（假阳性） PCNA：灵敏（假阳性，DNA修复期， 凋亡细胞，肿瘤细胞） Ki-67：仅与核分裂有关，灵敏，特异 性高
-26 mV
B
-38 mV
5 mV
25 s
BMSCs获得的心肌分化表型的膜电位改变
实验材料与仪器设备
骨髓单个核细胞
骨髓单个核细胞是指骨髓中细胞核形态 为单个核细胞的总称,包括造血干细胞、 成纤维细胞、成骨细胞、血管内皮细胞 前体细胞等。 注入猪的心肌梗死灶中,可显著提高射血 分数, 增加局部血流, 增加梗死灶侧枝循 环 将骨髓造血干细胞植入急性心肌梗死患 者病灶内,可缩小梗死面积, 增加射血分数、 心脏指数,以及降低运动时舒张末容积等。
成体干细胞与缺血的心肌组织
造血干细胞：移植到裸鼠的体内,10周后制成心 肌缺血再灌注损伤的模型,发现造血干细胞迁移 到心肌受损伤的病灶内,并形成新生血管及心肌 细胞。
成体干细胞与缺血的心肌组织
单个核细胞（成人外周血）体外培养7 天获得的造血干细胞静脉注射给心 肌梗死大鼠 7天后：在缺血的心肌组织 中聚集着标记的造血干细胞已转化为血 管母细胞，并整合到局部新生的血管中 /28天后超声检查：心功能得到改善，梗 死区周围以及缺血区域的血管密度增加， 右心室瘢痕较对照组减小。
骨髓来源的干细胞(BMC)
多潜能、未分化，在一定条件下可重 建组织器官（组织工程）；损伤是分 化的动力，如缺血坏死等 输入BMC：分化为心肌、血管内皮、 血管平滑肌 干细胞动员剂：改变心梗功能，细胞 增殖，新生细胞15/ 106，动脉毛细血管 生成。 BMC体外定向诱导：有搏动的心肌
优点
自体移植无 免疫排斥反应
多向分化潜能
可促进血管新生
已成为细胞移植的首选供体！
骨髓间充质干细胞（BMSCs）
大量研究表明：
BMSCs在一定条件下可诱导分化为心肌 细胞（CM）及血管内皮细胞，目前关于 其分化的机制尚未明确，有学者提出，环 境诱导分化是其中的重要因素。
环境诱导分化
环境诱导分化是干细胞进入微 环境后受周围细胞的影响，对 相应的各种物理或化学信号做 出反应。
调控心肌细胞分裂的细胞因子
胰岛素样生长因子 心脏营养因子 白介素－1 成纤维生长因子 1，25－（OH）2-D3 其他：细胞周期素，细胞周期蛋白依赖 激酶（CDK），CDK抑制因子，P21， P27，TGF-ß
成体干细胞在心脏疾病中的应用
干细胞可分为胚胎干细胞和成体干细胞。由 于胚胎干细胞移植存在着免疫排斥，从而限 制了其在临床上的应用。近年来发现多种组 织来源的成体干细胞存在着多向分化潜能， 在特定条件下可定向诱导分化为多种组织的 功能细胞。成体干细胞作为成年新生心肌细 胞的重要来源之一，在心脏疾病中的治疗中 受到极大关注，其最大优点是避免排斥反应， 因而有望优先进入临床使用。
抗α-actinin 、抗MEF-2C 染色阳性的BMSCs
GFP TORPO-3 重叠
α-actinin
MEF-2C
共聚焦显微镜下观察染色结果 (10X40)
荧光显微镜下搏动的GFP-BMSCs
电生理记录(膜片钳技术检测结果)
0 mV 20 mV
A
-51 mV 5s
20 mV
250 ms
正常CM膜电位改变
成体干细胞与缺血的心肌组织
骨髓间充质干细胞：3周后缺血心肌组织 的血供明显改善。血管造影表明，侧支 循环的数目增加5-7倍，新生的毛细血管 与宿主的血管网相通，且有舒缩反应/注 入到结扎左冠状动脉2周后的小鼠升主动 脉内病灶内, 形成新生的心肌细胞或成 纤维细胞
成体干细胞与心肌梗死
骨髓造血干细胞：直接注入到裸鼠心脏的心肌梗 死病灶周围, 心功能指标有明显改善;九天后病检 发现,在心肌梗死病灶周围由新生血管样结构及心 肌细胞组成的新生组织,而对照组未见此结果。
问题
心肌细胞的寿命＝人的寿命？ 正常心肌细胞不存在死亡？ 肥大心肌：细胞肥大》细胞坏死？
对心肌细胞死亡的观察
现代标记手段 ： 正常心肌细胞存在死亡，如果没有再生， 几十年内心脏将丢失大部分 心衰者心肌细胞死亡 ，如果没有再生， 心脏在几个月或几年内会消失 死亡 再生 死亡方式：凋亡，坏死，两者均有 正常、缺血：以凋亡为主； 梗死区：以坏死为主，周边以凋亡为主
骨髓来源的干细胞(BMC)
骨髓间质干细胞 骨髓单个核细胞 骨髓造血干细胞 骨髓成血管细胞
骨髓间质干细胞
具有多分化潜能,可分化为骨细胞、软骨 细胞、脂肪细胞与肌肉细胞等。 人和动物的骨髓间质干细胞在体外经定 向诱导后可分化为心肌细胞、骨细胞、 软骨细胞等。 将纯化的骨髓间质干细胞注入到结扎左 冠状动脉的小鼠升主动脉内,发现骨髓间 质干细胞可经冠脉循环到达心脏的缺血 损伤病灶内,形成新生的心肌细胞或成纤 维细胞。
心肌干细胞
Oh H 6－12周龄的 C57BL/6小鼠心脏，Sca-1+, lin–, CD45–, CD31+ CD38+细胞： 缺乏血细胞系、骨髓造血干细胞、内皮祖细胞、成 熟内皮细胞表型 可表达一系列心肌转录基因（GATA-4， MEF-2C， TEF-1），但不表达心肌结构基因（- MHC ，MHC，MLC-2a，MLC -2v，c&sk -actin等） 在体外分化成心肌细胞，将其注入心肌梗死区后也 能在体内分化成心肌细胞，改善心脏功能。
骨髓成血管细胞
存在于骨髓中的一种成血管细胞,表达Ｃ Ｄ34+,是血管内皮细胞的前体细胞. 将其从静脉注射到裸鼠心梗动物模型体 内,2天后,可迁移至梗死灶内,诱导病灶内 的微血管发生增殖与再生,抑制病灶周围 的心肌细胞凋亡,抑制心肌重构,减少瘢痕 的形成,并显著改善心功能。
肝脏来源的干细胞
来源于肝脏的干细胞亦可在体内被诱导 成心肌细胞。将来源于鼠肝的干细胞直 接注射到裸鼠的左心室壁内,可在左心室 壁内形成新生的心肌细胞,而且,与内源的 心肌细胞结合完整,形成缝隙连接和闰盘。
心肌细胞体积：大细胞－老 小细胞－年轻 4M 大鼠 4000－11000um3 >9000um3，P161nk4a （抑制细胞进入细 胞周期）表达增多，凋亡增多。 小细胞P161nk4a 表达少，DNA复制活跃。
在正常、病理情况下，死亡
再生
增殖细胞来源：
KAJSTWRA实验室：把女性心脏移植到男性体 内，心肌细胞内出现Y染色体。 骨髓来源的干细胞 肝脏来源的干细胞 血管来源的干细胞 骨骼肌来源的干细胞 心肌干细胞
植入心肌组织的成肌细胞在超微结构上 与正常心肌细胞不同，它们缺乏A及M带， 提示骨骼肌成肌细胞可能仅仅是增加了 瘢痕组织的顺应性，而不是收缩功能。 因此，无收缩功能的成肌细胞的心肌植 人能否与正常的心肌细胞有相似的生理 功能还值得进一步探讨。
成体干细胞与心功能不全
有人将同源骨骼肌成肌细胞植入大鼠心力衰竭模 型的心肌组织中，研究结果表明，能够有效地防止 心室的扩张，左心室压力上升和下降最大速率增加， 改善心脏的功能。自体骨髓间充质干细胞的移植有 助于心力衰竭患者心功能的改善，为心力衰竭的治 疗开辟了一个新的途径。
血管来源的干细胞
从胚胎鼠的主动脉内提取血管内皮细胞, 将其与鼠心肌细胞在体外共同培养,发现 血管内皮细胞分化为心肌细胞;将其注射 到鼠的心脏内,也被诱导分化为心肌细胞; 将人的脐静脉血管内皮细胞,在上述类似 的环境中培养,也可分化为心肌细胞。
骨骼肌来源的干细胞
骨骼肌中的成肌细胞,又称卫星细胞, 也具 有干细胞的功能,可分化形成新的骨骼肌 细胞。将成肌细胞移植到受损的心脏内, 可分化为肌样细胞,但形态上与心肌细胞 有差异。有研究报道,将骨骼肌成肌细胞 移植到人的心脏内,可改善心脏功能。
前景
综上所述，针对成年心肌细胞生长、死亡与 再生的最新研究打破了长期以来将心肌细胞 作为终末分化细胞的观念，从而为相关的基 础及临床研究开辟了新的方向，并随着成体 干细胞应用的研究进一步深入，为临床心血 管疾病的治疗提供了新的前景。
骨髓间充质干细胞（BMSCs）
取材方便 不存在伦理问题
高度自我 更新能力
心肌细胞生长、死亡与再生
一般概念
终末分化：rat 3－4d 肥大：
human 5m
退出细胞周期后，以肥大代替增殖； 心脏负荷增加，以肥大代偿； 心肌细胞死亡，以瘢痕修复，以肥大代偿。
病理刺激 心肌受损 心肌肥大 心力 衰竭 治疗：去除病因，减少负荷，逆转肥大
心肌细胞是否有再生能力
•19世纪末－20世纪初：具有增殖能力 •1921－1925年：不具备增殖能力 1.终末分化 2. 缺乏干细胞 3.心肌坏死，以瘢痕修复 4.少量增殖：是偶然，非主流