示踪骨髓间充质干细胞分化为心肌细胞的活体基因显像实验研究

骨髓间充质干细胞（MSCs）在治疗心肌梗死的实验及临床研究中已取得可喜成绩，但如何在活体鉴定、识别MSCs移植后的分布、增殖和分化为心肌细胞这一技术难题尚未解决。基因显像可克服以往标记物质随着MSCs分裂、增殖、分化过程中信号衰减的缺陷，并具有只在MSCs分化为心肌细胞时才特异显像的优势，可望动态监测MSCs 分布、增殖和分化为心肌细胞的过程。本项目是在前期已成功构建慢病毒表达载体的系列研究基础上，继续构建含有荧光蛋白、萤光素酶和铁蛋白为报告基因的慢病毒，将其整合至大鼠MSCs 基因组中并移植于心肌梗死的大鼠心脏内，在MSCs 分化为心肌细胞时由心肌特异性а肌球蛋白重链增强子/启动子驱动下特异性表达报告基因，利用生物发光成像、MR成像和荧光显像，在活体和离体下同步示踪MSCs 分布、增殖和分化为心肌细胞的过程。旨在为干细胞移植活体示踪技术提供新的思路和实验基础。

如何活体鉴定、识别骨髓间充质干细胞（MSCs）移植后的分布、增殖和分化为心肌细胞这一技术难题尚未解决， 国内外对这一问题的研究很重视。 我们针对活体示踪MSCs治疗心肌梗死进行了深入研究。 我们通过对比研究MSCs、脐带血干细胞、心脏干细胞及脂肪干细胞（ADSCs）等应用于治疗动物心肌梗死，发现使用ADSCs移植可克服伦理、干细胞来源有限及异体干细胞免疫排斥等问题，此结果有助于促进干细胞在临床的广泛应用。我们利用ADSCs联合碱性成纤维生长因子（bFGF）移植心肌梗死，结果显示bFGF可促进ADSCs分化成心肌细胞和新生血管，改善心脏功能。我们成功构建了特异性示踪ADSCs分化成心肌细胞的多模态基因显像，获得了ADSCs分化成心肌细胞的分布、增殖等一些规律。我们还对临床冠心病患者进行冠状动脉CTA成像，取得较好成果，为将来临床应用干细胞治疗冠心病患者提供技术支持。这些成果为进一步提高移植干细胞生存能力、促进干细胞分化及活体示踪干细胞提供坚实的理论及实验基础。