中文摘要：

动物及临床研究已经证实，间充质干细胞（MSC）治疗缺血性心脏病是有效的。然而，由于局部缺血缺氧环境，90%以上移植细胞在72小时内死亡，MSC又是如何发挥作用呢？我们的研究表明在低氧及低营养条件下，MSC凋亡同时可释放大量膜微粒（MP）；更为重要的是，这种MP不但促进内皮细胞增殖、迁徙和管状结构形成，也能促进缺血肢体血管新生。因此推测，凋亡MSC释放MP的促血管新生可能是其治疗作用的新机制。为验证此假设，拟利用心肌梗死模型，观察移植MSC在缺血心肌内是否释放MP，以及MSC-MP是否具有与MSC相似的治疗作用。通过对MP中与血管新生相关的细胞因子和microRNA组成的分析，结合抗体封闭、趋化实验、miRNA抑制剂和模拟物处理，阐明MP细胞外或/和细胞内作用途径，明确MP作用于血管内皮细胞的主要效应分子。研究将不但探索MSC治疗缺血性心脏病的新机制，也将为寻找潜在的干预靶点奠定基础。

结论摘要：

基础及临床研究均证实，骨髓间充质干细胞（MSC）移植能改善缺血性心脏病的心功能，但机制不明。近年来，MSC释放的一种被称为“膜微粒（MP）”的亚细胞成份在细胞间信息传递，以及组织修复中的作用愈来愈引起国内外学者的重视。我们在前期预实验基础上，提出凋亡MSC释放MP的促血管新生作用可能是改善缺血心脏病心功能的新机制的假设。通过一系列体内外研究，我们对MSC-MP的体内外促血管新生作用加以验证，并对其可能机制进行了探索。结果表明1、凋亡MSC可释放大量膜微粒缺氧、乏营养刺激的MSC可释放大量圆形、平均直径106 (47-180) nm、大小不均一的微粒，分析可能是一群exosome和膜微囊（microvesicle）的混合物，准确地说，这些MP应称之为细胞外颗粒（EVs）。这些微粒不仅表达MSC表面免疫分子（如CD29+/CD44+/CD73+），同时也表达细胞膜特异性的抗原结构（Annexin-V+）。2、体外研究发现，MSC-EVs能被人脐静脉内皮细胞（HUVEC）吞噬，并呈剂量依赖性地促进HUVEC细胞增殖、迁徙和管状结构形成，提示MSC-EVs具有与VEGF类似的促HUVEC血管新生作用；3、在体研究表明，MSC-EVs能促进缺血心脏血管新生并改善心功能。在大鼠心肌梗死模型中，我们也观察到了MSC-EVs局部注射可改善缺血区血管密度，同时与MSC一样，能缩小梗死面积、保护左心收缩及舒张功能。4、MSC-EVs差异microRNA表达可能是MSC移植治疗缺血性心脏病的分子机制。进一步分析MSC-EVs与MSC的差异microRNA谱发现，MSC在凋亡过程中选择性地分泌特异microRNA，通过上调或下调某些microRNA，传递与血管新生、抗细胞凋亡相关的分子通路信息。本研究探索性研究了MSC-EVs在促进血管新生、心脏损伤修复中的作用及其相关机制，为进一步研究缺血性心脏病的机制奠定了实验基础。