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目的:临床及动物实验表明，骨髓间充质干细胞(bone marrow mesenchymalstem cells，BMSCs)能够提高受损心脏的功能，这为心脏疾病的防治提供了一个新的方法，其机制可能与促进心肌和血管再生，抑制心脏重构，调节旁分泌等功能有关，但是否存在其他作用机制仍需进一步探讨。本研究通过共培养体系来研究BMSCs对新生大鼠心室肌细胞(neonatal rat ventricular myocytes，NRVMs)瞬时外向钾电流(transient outward possium current，Ito)的影响及其机制，以期从电生理角度解释BMSCs提高心脏功能的机制。
方法:(1)分离健康未成年SD大鼠的BMSCs和出生3天内的新生SD大鼠的NRVMs，并将二者按照1:10的比例进行共培养，单独培养的NRVMs作对照；(2)观察NRVMs搏动及生长情况；(3)全细胞膜片钳技术记录共培养3、6、9天NRVMs的Ito；(4)逆转录PCR检测Kv4.2和Kv4.3 mRNA的表达；(5)Elsia检测BMSCs及NRVMs48h无血清培养液中bFGF和IGF-1的含量；(6)bFGF/IGF-1孵育NRVMs72h后，全细胞膜片钳技术记录NRVMs的Ito电流；逆转录PCR检测Kv4.2和Kv4.3mRNA的表达。
结果:(1)与BMSCs共培养的NRVMs搏动频率均高于对应时间点的单独培养NRVMs的搏动频率，反映心肌细胞肥大程度的心肌细胞大小和细胞膜电容也小于后者；(2)第6、9天共培养NRVMs的动作电位时程(action potential duration，APD)显著缩短；(3)第9天共培养NRVMs的Ito电流密度显著高于单独培养NRVMs的Ito，共培养NRVMsIto激活、失活和复活过程加快；(4)共培养的NRVMs的Kv4.2mRNA的表达量显著高于单独培养的NRVMs，Kv4.3mRNA的表达量两组间没有显著差异；(5)BMSCs培养液bFGF和IGF-1的含量高于NRVM培养液的含量；(6)bFGF孵育NRVMs72h后，Ito电流和Kv4.2mRNA的表达量都高于未经bFGF处理的细胞，而IGF-1孵育NRVMs72h后Ito电流和Kv4.2、Kv4.3的表达量无显著变化。
结论:BMSCs通过分泌bFGF，增加NRVMs Kv4.2的表达，进而增加Ito电流。这可能是骨髓间充质干细胞在心脏疾病治疗中的一个新机制。