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背景:心力衰竭是心血管疾病的主要死亡原因之一,已成为巨大的社会负担,其实质为功能性心肌细胞的大量丢失。造成这一结果的直接原因是成年个体心肌细胞为终末分化的细胞,在心肌梗死后自我增殖能力几乎为零。大量研究表明新生小鼠的心肌细胞具有增殖能力,在心肌损伤后心肌细胞得以自我增殖,为研究心肌再生提供理想动物模型,但这个能力在出生7天或更短的时间内丢失。利用再生医学手段在心脏受损部位补充功能性心肌细胞是治疗心力衰竭并提高预后的有效途径之一。骨髓来源的生长因子(Myeloid-derived growth factor,Mydgf)是一种新型骨髓来源的单核-巨噬细胞产生的旁分泌蛋白,在成年小鼠心肌梗死后修复起着重要作用。然而,Mydgf是否参与调控新生小鼠心脏再生尚无报道。本研究利用新生小鼠心脏再生模型,探讨Mydgf是否促进心肌再生及其相关作用机制,为心脏再生调控机制提供新的依据与线索。目的:探讨Mydgf是否促进心肌再生,阐明Mydgf促进心肌再生的机制。方法:1.q RT-PCR和Western blot实验检测出生后不同年龄段小鼠心脏组织中Mydgf表达;及新生1天龄小鼠心尖切除手术后1、4、7天心尖组织中Mydgf表达;2.构建Mydgf-KO小鼠,利用q RT-PCR实验检测敲除效率。对新生1天龄进行心尖切除手术,术后21天通过Masson染色检测心肌是否纤维化,心脏超声检测心功能变化;构建Mydgf-KO新生小鼠和成年小鼠心肌梗死手术,术后21天通过Masson染色检测心肌是否纤维化,心脏超声检测心功能变化;3.对Mydgf-KO新生1天龄小鼠进行心尖切除手术,术后7天通过免疫荧光检测心肌细胞增殖情况;分离野生新生乳鼠原代心肌细胞,给予Mydgf重组蛋白处理,16小时后,利用免疫荧光检测心肌细胞增殖情况;4.利用RNA测序分析Mydgf重组蛋白处理16小时后新生乳鼠原代心肌细胞中的差异表达的基因,京都基因与基因组百科全书(KEGG)分析信号通路;Western blot实验对RNA测序结果进行验证并检测c-Myc、Fox M1表达;5.设计c-Myc、Fox M1、Akt小干扰RNA,处理心肌细胞后检测细胞周期相关因子表达及心肌细胞增殖情况;6.构建成年小鼠MI模型,心肌显微注射Mydgf重组蛋白,术后21天通过Masson染色检测心肌是否纤维化,心脏超声检测心功能变化。结果:1.随着小鼠年龄增长Mydgf表达下降;新生小鼠心肌损伤促进Mydgf表达;2.新生Mydgf-KO小鼠心肌损伤后心功能显著降低,心肌不能再生;Mydgf-KO成年小鼠心肌损伤后生存率显著降低并影响心功能;成年小鼠心肌细胞给予Mydgf重组蛋白注射后心脏修复能力显著增强;3.新生Mydgf-KO小鼠免疫荧光染色显示p H3+、Ki67+、Aurora B+的心肌细胞比例显著下降;Mydgf重组蛋白处理新生乳鼠原代心肌细胞后p H3+、Ki67+、Aurora B+的心肌细胞比例显著增加;4.对RNA测序结果分析得到1005个差异表达基因,其中有707个基因表达上调,298个基因表达下调。对上调基因进行KEGG分析,结果显著富集于细胞周期及磷酯酰肌醇-3-激酶-丝氨酸/苏氨酸激酶(PI3K-Akt)信号通路。Western blot实验证明Mydgf重组蛋白处理新生小鼠原代心肌细胞后其p-Akt、c-Myc和Fox M1表达升高;体内实验证明在Mydgf-KO小鼠心脏组织中pAkt、c-Myc和Fox M1表达显著降低,此外c-Myc和Fox M1随着年龄增长表达量降低,并在新生小鼠心肌损伤后表达升高;5.使用c-Myc、Fox M1、Akt小干扰RNA处理新生小鼠原代心肌细胞后,细胞周期因子、c-Myc和Fox M表达显著降低,心肌细胞增殖能力显著下降;6.Mydgf重组蛋白处理可促进成年小鼠心脏修复结论:1.Mydgf通过刺激心肌细胞增殖进而促进新生小鼠心肌再生,基因敲除抑制新生小鼠心脏再生,阻碍成年小鼠心肌损伤后的修复过程;2.Mydgf通过调控PI3K-Akt-c-Myc-Fox M1进而促进心肌细胞增殖;3.应用Mydgf重组蛋白对成年心梗小鼠进行基因治疗,能够促进成年小鼠的心肌再生修复,提示Mydgf可能是促进受损心肌修复的潜在干预靶点。