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目的:周细胞分布在全身的毛细血管的管壁,是包绕在微小血管内皮细胞外的壁细胞,并通过改变血管直径来引起血管收缩从而调节血流,它与内皮细胞紧密接触共同构成了微血管屏障,起到了对外界的防御作用。此外,周细胞还具有向多种不同类型的细胞进行定向分化的潜能。间充质干细胞是从很多结缔组织的基质部分首先分离的细胞群,这类细胞能够分化为各种中胚层谱系,是目前研究最多的成人中胚层祖细胞。来源于中胚层的血管周细胞是间充质干细胞的祖细胞,能进行多向分化。存在于骨骼肌组织中血管周围间充质前体细胞的周细胞,有助于肌纤维的再生。从脑组织、视网膜、肝脏组织、脂肪组织和骨骼肌组织来源的微血管周细胞是多潜能干细胞,具有向其他细胞分化的能力。周细胞与间充质干细胞的干性相同,这就说明在一定的条件下,周细胞可以经诱导分化形成脂肪细胞系、成纤维细胞系、成牙质细胞系、成骨细胞系、软骨细胞系等的细胞。根据其干细胞的潜能特性,周细胞可以参与多种细胞、组织、器官的损伤修复。血管周细胞还可以修复损伤血管和重建新生血管。本文就大鼠心脏周细胞向平滑肌细胞发生定向分化和在新生血管的重建的作用进展进行综述。方法:1、取3只3周龄健康的SD大鼠,体重在110g-130g,麻醉手术取心脏,将心室剪成3mm*3mm的组织碎块,经按一定比例配好的中性蛋白酶Ⅱ、胶原酶B和高度纯化的牛血清白蛋白的混合蛋白酶溶液消化,离心重悬后,加入按比例配好的原代培养周细胞的培养基进行心脏血管周细胞的原代培养,并进行细胞培养传代到第三代,即为P3;2、采用免疫荧光定性分析法以及细胞流式术方法对提取的原代周细胞进行鉴定;3、在周细胞培养基、高糖DMEM培养基和间充质干细胞F12培养基中加入一定量的TGF-β,即为分化培养基,并进行分化培养21天,分化培养期间用此三种分化培养基进行常规细胞培养;4、利用相差倒置显微镜观察周细胞向平滑肌细胞定向分化培养前后的形态学变化;5、免疫荧光定性分析分化培养前后SMA、SM22-α、PDGFR-β、CD146相关周细胞标记蛋白染色的变化,其中包含免疫荧光的单染色和双染色;6、使用Western Blot蛋白质印迹法定量分析分化培养前后SMA、SM22-α、CD146和PDGFR-β相关蛋白标记的变化;7、运用周细胞独立的基质胶血管生成实验以评估血管生成的能力;8、使用transwell小室迁移实验来评估心脏周细胞在血管新生过程的迁移能力。结果:1、观察分化培养前后周细胞的形态变化:提取后的原代周细胞经培养24小时后,倒置相差显微镜看到细胞形态是星芒状或者多角形,贴壁生长且伸出多个长的突起;运用向平滑肌细胞分化的分化培养基进行培养21天以后,在镜下观察细胞形态由原来的无规则、多个突起的多角形变成有规则、突起减少甚至消失的长梭形。2、周细胞原代提取的鉴定:运用流式细胞术、细胞免疫荧光和Western Blot蛋白质印迹法显示PDGFR-β、NG2、CD146等相关周细胞标记蛋白强阳性表达。3、周细胞进行分化培养前后免疫荧光染色结果:细胞爬片免疫荧光单染显示周细胞在未经分化培养前,PDGFR-β、CD146等相关周细胞标记蛋白呈现为强阳性表达,分化培养后,PDGFR-β、CD146等相关周细胞标记蛋白阳性表达减弱甚至消失;相反,分化培养后,免疫荧光染色SM22-α、SMA相关平滑肌细胞标记蛋白表达较分化培养前增强。4、心肌周细胞向平滑肌细胞分化培养前后Western Blot蛋白质印迹结果:分化培养后CD146、PDGFR-β等相关周细胞标记蛋白表达明显比未分化培养的周细胞蛋白表达减少;相反,分化培养后免疫荧光染色SM22-α、SMA等相关平滑肌细胞标记蛋白表达较分化培养前增强:说明血管周细胞向血管平滑肌细胞进行了定向分化。5、周细胞在基质胶上培养8h、16h后,可形成大量明显的网状血管结构,随着时间推移,血管结构逐渐稳定且连接成网状,且分支清晰有规律;24h后,由于基质胶成分发生的改变,有很少一部分血管结构开始分解;48h后,大量血管结构开始分解,血管网状连接结构消失。6、Transwell小室迁移实验表明,大鼠心肌周细胞具有迁移能力,且24h的周细胞迁移数明显多于12h的周细胞迁移数。结论:此实验证明,在一定条件下,小鼠心脏来源的周细胞具有迁移、成管及分化成平滑肌细胞的能力,并且具有独立形成血管的能力和一定的迁移能力。