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心肌梗死(myocardial infarction，MI)是严重威胁人类健康和生命的常见病之一。在心肌梗死急性期，梗死区心肌呈凝固性坏死，心肌间质充血、水肿，伴多量炎症细胞浸润。急性期过后，坏死的心肌逐渐被纤维组织替代，而非坏死区心肌间质也因神经内分泌的影响发生重构致使心脏的收缩和舒张功能受损并最终导致心力衰竭。
心肌梗死后期出现心室重构的主要原因是心肌纤维化的形成。由于机械应力作用、缺血性刺激、反应性活性氧的作用及自我放大途径导致了心肌梗死后TNF-α，TGF-β及IL-6等炎症因子大量生成。而大量的炎症因子又通过刺激原位成纤维细胞的增殖，使得心肌间质组织成纤维细胞数量大量扩增，大量Ⅰ、Ⅲ型胶原合成并沉积于心肌间质组织，导致心肌间质纤维化，心室扩张，致使心脏的收缩和舒张功能受损，最终导致远期心力衰竭，患者的生活质量下降、劳动力丧失，甚至危及生命。
及时有效的药物或介入治疗可显著降低急性心肌梗死病死率。然而，无论是药物溶栓治疗还是介入再通治疗，均只能改善梗死区心肌血供，却无法逆转已经坏死的心肌细胞，难以抑制心肌梗死后的炎症反应及心肌纤维化进展。骨髓来源间充质干细胞(bone marrow derived meserlchymal stem cells，BMSCs)具有良好的增殖及多向分化潜能，且具有一定的抗炎症和抗组织纤维化作用。大量的研究报道指出BMSCs移植治疗心肌梗死模型动物可以通过横向分化或细胞融合的方式起到一定的治疗效果。然而，BMSCs在梗死心肌局部分化为成熟心肌细胞效率非常低，且分化后的心肌细胞是否具有功能还需进一步证实。已有报道指出BMSCs能抑制肺、肾、肝等器官组织纤维化及炎症反应。因此，虽然BMSCs在心肌梗死局部分化心肌细胞能力有限而限制了其替代治疗作用，但如果能有效抑制心肌梗死后期心脏间质纤维化，则可有效延缓心肌梗死后期的病变，并能在一定程度上改善患者的愈后生活质量。
为了解BMSCs是否具有抑制心肌梗死后期心脏间质纤维化的作用。本研究通过体外分离扩增大鼠BMSCs，并进行成脂成骨诱导分化，确定其多向分化潜能；同时制作SD大鼠心肌梗死模型，并于模型制作后24小时经尾静脉移植同种异体BMSCs，观察细胞移植后心梗模型鼠的心功能，检测模型鼠心肌TGF-β、FNF-α mRNA表达水平和Ⅰ、Ⅲ型胶原表达情况，并分别与未治疗组模型鼠进行比较，为今后的临床治疗试验提供试验依据。
1材料和方法：
1.1试验材料1.1.1试验动物实验动物分3组：正常对照组、模型对照组、BMSCs治疗组。模型对照组和BMSCs治疗组大鼠于MI后24小时分别给予生理盐水和BMSCs细胞悬液治疗，并于治疗后3天、7天、21天处死。沿心脏纵轴切开心脏标本，部分组织用于提取RNA，另一部分组织用于石蜡包埋和切片。
1.1.2试验试剂与器材(略)1.2试验方法1.2.1大鼠BMSCs分离、培养、鉴定采用差速贴壁法分离、扩增及纯化SD鼠BMSCs并进行表面抗原检测和成脂、成骨分化能力鉴定。取P5～8代BMSCs用于后续试验。
1.2.2 SD大鼠心肌梗死模型制作10％水合氯醛全麻SD大鼠，气管插管，连接动物呼吸机，调整潮气量，连接BL-420生物机能实验系统记录大鼠心电图变化。备皮。在心尖波动最明显处上一肋间开胸，暴露心脏，撕开心包。用7／0眼科带线缝合针结扎左冠状动脉前降支。术后肌肉注射青霉素G钠20万U／只，连续3天，预防手术感染。
1.2.3 BMSCs移植心肌梗死模型鼠SD大鼠心肌梗死模型制作后24小时经尾静脉注射1×106个／mlP5～8代BMSCs细胞悬液给BMSCs治疗组大鼠，1ml／只。
1.2.4超声心动图检测各组大鼠在处死前运用二维超声机检测大鼠心脏功能。左心长轴断面测量LVDs、LVDd、IVSs、IVSd、LVPWs、LVPWd、EF等参数。心尖四腔心断面测量E／A值。
1.2.4TGF-β1、TNF-α mRNA表达水平检测取心梗模型鼠梗死区及梗死周围约5-8mm区域内心脏组织，Trizol提取组织总RNA。紫外分光光度计测A260、A280及OD值。RT-PCR检测Ⅰ、Ⅲ胶原、TNF-α、TGF-β 1mRNA表达水平。
1.2.5 Ⅰ、Ⅲ型胶原表达情况检测石蜡包埋各组大鼠心脏组织标本。切片，HE染色。免疫组化采用SABC法，一抗稀释度为1：800，4℃孵育过夜，DAB显色。PBS代替一抗做阴性对照。
1.2.6统计学分析所有数据采用SPSS13.0软件进行t检验和单因素方差分析，显著性检验水准为α=0.05。
2 结果：
2.1大鼠BMSCs分离、培养、鉴定以差速贴壁法分离培养的原代BMSCs，其贴壁细胞多呈梭形或成纤维状。3代以上的BMSCs趋于纯化，多数呈均一典型的“纺锤状”成纤维样细胞形态，细胞间排列呈旋涡状。经FCM检测，BMSCs表达CD29和CD44分子，而不表达CD11b和CD45分子。体外能够诱导BMSCs向成骨细胞和脂肪细胞分化，表明具有多项分化潜能。 2.2 SD大鼠心肌梗死模型结扎SD大鼠左冠状动脉前降支后，左室前壁立刻由鲜红色变为暗红色，搏动减弱。手术后24小时心电图检测出现病理性Q波，提示大鼠心肌梗死模型制作成功。
2.3经尾静脉移植BMSCs经尾静脉移植BMSCs前静脉回抽见有红色血液，注射BMSCs过程顺利，没有阻挡感。注射结束后，局部组织未见肿胀及出血。
2.4大鼠心功能模型对照组大鼠左室舒张末期及收缩末期内径逐渐扩大，左室进行性扩张，左室收缩功能下降明显，射学分数与正常对照组相比差异明显。BMSCs治疗组大鼠左室舒张末期及收缩末期内径虽逐步扩大，但与模型对照组相比心室扩张受到明显遏制，射血分数与正常对照组相比差异无统计学意义，左室收缩功能与模型对照组相比明显改善。
2.5大鼠心肌TGF-β1、TNF-α mRNA表达水平BMSCs治疗组大鼠TGF-β、TNF-α DNA电泳条带灰度变化呈现出与模型对照组相同的规律，但BMSCs治疗组电泳条带灰度明显减弱。TGF-β1、TNF-α mRNA表达水平低于模型对照组。
2.5大鼠心肌Ⅰ、Ⅲ型胶原表达情况BMSCs治疗组大鼠心肌Ⅰ、Ⅲ型胶原沉积呈网络状，与模型对照组相比纤维束纤细，纤维网络稀疏，未见粗大纤维束连接成片。
3 结论：
3.1 体外培养的大鼠BMSCs具有良好的增殖能力，表达干细胞表面标志物，且具有成脂、成骨多向分化潜能。
3.2同种异体BMSCs尾静脉移植治疗心肌梗死模型大鼠后可改善大鼠左心室心功能。
3.3同种异体BMSCs尾静脉移植治疗心肌梗死模型大鼠后可降低模型鼠心肌TGF-β1、TNF-α mRNA表达水平。
3.4同种异体BMSCs尾静脉移植治疗心肌梗死模型大鼠后可抑制模型鼠心肌Ⅰ、Ⅲ型胶原表达。