【摘 要】
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为探索心肌损伤后诱导干细胞向心肌细胞分化的分子机制,本工作从两个方面进行研究.首先,利用急性心肌梗死模型,研究心肌损伤后心肌发育相关基因的表达变化.通过结扎大鼠冠状
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为探索心肌损伤后诱导干细胞向心肌细胞分化的分子机制,本工作从两个方面进行研究.首先,利用急性心肌梗死模型,研究心肌损伤后心肌发育相关基因的表达变化.通过结扎大鼠冠状动脉左前降支建立急性心肌梗死模型,实验共分六组:正常组、假结扎组、结扎1天组、结扎3天组、结扎7天组和结扎14天组(N=5).各组取心脏左室前壁梗死周边部位,提取总RNA,利用逆转录聚合酶链式反应(RT-PCR)和Northern-blot技术分别检测BMP2、Wnt11、GATA4和Nkx2.5基因在心肌梗死后不同时间的表达变化趋势.结果显示:在正常心肌中,GATA4,Nkx2.5和BMP2基因有较强表达,Wnt11基因基础表达较低;心肌梗死后,GATA4,Nkx2.5和BMP2基因表达下降,7~14天恢复至正常水平,而Wnt11基因表达在心肌梗死后呈上升趋势,至梗死7天达到高峰.利用统计学相关分析证明:BMP2与Nkx2.5以及GATA4与Nkx2.5基因在心肌梗死后表达变化具有统计学相关性.结果提示:在心肌梗死后,BMP2、Nkx2.5和GATA4基因表达变化具有相关性,并发现启动心脏发育的关键信号分子-Wnt11基因表达上调,为心肌损伤后细胞分化机制的研究提供线索.结合近期文献报道和我们研究结果,我们推论如下:心肌梗死后,在心肌细胞缺血、缺氧微环境影响下,BMP2表达迅速下降,其作为上游信号分子,影响了靶细胞内Nkx2.5的表达,促使Nkx2.5的表达下调,Nkx2.5与GATA4相互作用导致GATA4表达下调,随着BMP2基因表达逐渐恢复,GATA4和Nkx2.5的表达也趋向恢复,在这种环境下,如果周围存在大量干细胞,则使其处于可激活状态,此时Wnt11基因表达恰逢高峰状态,Wnt11与干细胞表面其受体结合后,诱导了一系列信号级连反应及靶分子激活效应,从而启动了类似胚胎发育的心肌细胞分化过程.
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