中文摘要：

Oct4优先在胚胎细胞中表达和激活，使其具有非同寻常的缺氧耐受性。目前常用的成体干细胞移植后在体内缺血缺氧微环境存活率极低，与其低表达Oct 4有关。开发自身干细胞内在抗凋亡和生存能力具有极其重要的临床应用价值。我们前期已得高表达Oct 4的纯化单克隆非造血间充质细胞（snMSCs），长期体外培养不易发生凋亡。为此，本课题将这种snMSCs进行过表达/敲除Oct4基因及其相关信号分子后，进行缺氧培养，分析细胞凋亡及生长情况和Oct4及其上游/下游凋亡/抗凋亡信号分子表达水平；建立Oct4基因敲除动物模型，比较过表达/敲除Oct4的snMSCs移植至梗塞心脏后存活及功能变化，提出Oct4信号路径为新的干细胞抗凋亡和促存活之作用机制，为干细胞再生梗死心肌研究提供新的理论依据；通过改善干细胞自身抗缺氧凋亡能力，达到长期改善其功能，为将来干细胞移植更有效治疗人类心脏缺血性心脏病奠定坚定实验基础。

结论摘要：

目前常用的成体干细胞移植后在体内缺血缺氧微环境存活率极低，与干细胞生存的环境（外因）及其自身因素（内因）密切相关。我们推测Oct4-Akt/HIF信号通路可能在其中起着独特作用。为此，本课题研究小组在前期工作基础之上，利用本项基金展开了这两方面研究，结果发现（1）梗死猪心脏在不同时间及不同侧枝循环情况下显示不同的血管微环境。于心梗后14 d血管新生和Akt相关的血管生成细胞因子表达在R2猪心脏占明显优势；微环境中，观察1月后发现EPCs移植到血管新生及侧枝循环丰富的微环境后能诱导最大程度的阻止心衰进展、修复心脏功能和结构、抑制心梗延展；而注射LY294002能显著降低这些效应。这些发现提示侧枝循环与Akt介导的血管新生共存的微环境较心梗后其它微环境可能更有益于EPC治疗诱导的心脏修复；（2）为进一步改善缺血心脏微环境，我们利用缺血预适应模型发现，在心肌梗死后7天，缺血预适应可以显著降低动物死亡率和恶性室性心律失常的发生；缺血预适应可以明显改善心脏功能，与减少炎症反应、心肌梗死面积和胶原蛋白的面积相关；使用PI3K抑制剂LY294002可减弱缺血预适应的抗心律失常及上述效果，这表明，Akt信号通路在改善IP诱导营造的抗室性心律失常和促血管新生微环境中起着重要作用；（3）从梗死相关动脉中分离得到高表达Oct4和HIF-2的一群极细小胚胎样干细胞（vselMSCs）。缺血培养下，vselMSCs抗凋亡蛋白表达明显高于未纯化MSCs（uMSCs），促进其缺氧生存及增殖，移植到梗死心脏可显著促进梗死心脏功能恢复是；过表达Oct4 或HIF-2α增强这些效应，进一步升高抗凋亡和促生存通路中信号分子（Survivin和Bcl2）表达水平，降低凋亡分子Caspase3表达水平，促血管生长因子（VEGF、bFGF）表达水平也明显升高；Oct4 或HIF-2α基因敲除可削除这些效应。这表明vselMSC移植对梗死心脏修复获益可能与HIF-2α和Oct4共表达促进抗凋亡和促生存通路中信号分子及促血管生长因子激活相关；(4 )本课题组还发现，心肌梗死后自体干细胞动员与归巢能力与年龄密切相关。衰老可降低自体干细胞动员数量及功能。老年心肌梗死患者循环血内皮祖细胞数量及其修复功能均不如中青年组，可能与Akt-SDF-1信号通路受损有关。