研究Netrin-1基因对骨髓干细胞移植治疗心肌梗死的改善作用

Mesenchymal stem cells (MSCs) transplatation therapy is used for decrease and repairment of heart injury. However it becomes a serious problem that low survival rate of MSCs in the hypoxia condition when the patient go through the ischemia reperfusion. .Netrin-1 is a protein involved in axon guidance. Recently, applicant work on the netrin-1 function on heart protection, we discover that netrin-1 potently protects the heart from ischemia-reperfusion injury by stimulating NO production from cardiac ECs and myocytes. Moreover netrin-1 improve cell proliferation and stimulate angiogenesis. Therefore in the present study we aimed to investigate the therapy effect of netrin-1 overexpression MSCs on ischemia-reperfusion hearts. Netrin-1 expression, NO expression and cell proliferation will be examined. Netrin-1-MSCs will be injected into the infarted area of heart on rat model. Location, proliferation, differentiation and NO expression of MSCs and infart size and function of the heart will be examined. This study will provide a new potential targets and suggest novel therapeutic opportunities on managing ischemic heart disease may prove highly rewarding.

骨髓间充质干细胞(MSCs)是修复损伤心肌的常用干细胞，但其在缺血缺氧微环境下的低存活率已成为MSCs临床应用的瓶颈。Netrin-1是一种神经介导蛋白，近年申请人研究其在心血管方面的重要作用, 发现Netrin-1可以促进心肌和内皮细胞NO的分泌,在体外心肌梗塞模型中保护心脏，而且还发现Netrin-1对MSCs的增殖和迁移有促进效果。本项目拟在前期研究的基础上，使MSCs过表达Netrin-1基因，检测Netrin-1的表达含量以及MSCs的增殖和迁移能力，评估Netrin-1对MSCs的影响。注射Netrin-1-MSCs到大鼠心肌梗塞部位，检测MSCs的定位分布及体内分化情况。对过表达的Netrin-1对改善MSCs的存活率，提高其增殖量、NO分泌量、改善心肌坏死面积及心脏功能等方面进行研究。可为临床应用MSCs治疗缺血性心脏病提供依据。

骨髓间充质干细胞（MSCs）是修复损伤心肌的理想干细胞，但其在缺血缺氧微环境下的低存活率已成为MSCs临床应用的瓶颈。Netrin-1是一种神经介导蛋白，近年来发现其在心血管方面的重要作用，Netrin-1可以促进心肌和内皮细胞一氧化氮（NO）的分泌，在心肌梗死中保护心脏，而且Netrin-1对MSCs的增殖和迁移有促进效果。本研究通过逆转录病毒转导使MSCs过表达Netrin-1基因，在RNA和蛋白水平上检测Netrin-1基因的表达，NO的分泌量以及Netrin-1-MSCs的增殖和迁移能力，评估Netrin-1对MSCs的影响。注射Netrin-1-MSCs到大鼠心肌梗死部位，完成心肌坏死面积，胶原含量及心脏功能等方面的研究。.用贴壁法得到较纯的MSCs。Netrin-1基因转导百分率，可达到60%以上。发现Netrin-1-MSCs的NO分泌水平较MSCs有显著提高（P＜0.05），通过MTT实验和损伤分析实验，发现Netrin-1-MSCs的增殖速度和迁移能力与MSCs相比有明显提高。大鼠心梗实验发现Netrin-1-MSCs组较之盐水组心肌损伤面积和胶原含量得到显著改善，通过vWF和isolectin免疫染色，发现Netrin-1-MSCs组较之盐水组血管再生的情况显著改善，与MSCs组相比也有一定程度的改善，通过WGA免疫染色发现Netrin-1-MSCs组较之盐水组和MSCs组心肌肥大的情况均得到显著改善。.在心血管领域，首次引入Netrin-1基因，将其应用于心脏疾病的治疗研究。本研究将转基因技术与干细胞技术相结合，利用骨髓干细胞取材方便，又可以分化成心肌细胞帮助心肌修复的功能，同时结合Netrin-1可以促进细胞增殖迁移，减少细胞凋亡，释放NO保护心肌等特点，为心肌梗死的治疗开辟新途径。相信随着研究的深入，Netrin-1在心脏中的保护作用和相关调节将会逐渐变得清晰，为疾病临床治疗提供新的思路与希望。