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研究目的:成体心脏干细胞(CSCs)或心肌前体细胞(CMPCs)的发现，为心脏组织再生或修复治疗注入了新的推动力。然而，由于成体心脏组织中CSCs/CMPCs的稀缺，以及没有特异的表面标志，使其体外分离提取尤显不易。更重要的是，临床可获取的心脏组织量少，从中可提取的干细胞将更为稀少，显然无法满足心脏组织再生的实际所需。所以，如何有效分离提取成体CSCs/CMPCs及其能否有效的体外扩增并保留稳定的干细胞性能成为我们研究的重点。 研究内容和方法:首先，我们尝试利用单克隆培养法或免疫磁珠细胞分选(MACS)结合抗小鼠Sca-1的磁珠抗体来分离或分选成体小鼠CSCs/CMPCs，并进行体外培养，对其表面抗原、基因表达等表型进行鉴定。然后鉴定其体外分化潜能，用不同的诱导体系来促使其向心肌细胞、平滑肌细胞或内皮细胞分化。最后，在体外长期传代扩增的基础上，对早（P7代）、中（P28代）、晚（P53代）三代CSCs/CMPCs的干细胞表型和分化能力进行了对比分析，从而观察长期传代是否对CSCs/CMPCs有影响。 研究结果:我们经单克隆培养没有得到克隆细胞，但经MACS结合抗小鼠Sca-1磁珠抗体成功地分选到Sca-1+细胞，而且纯度较高。这些Sca-1+细胞能在体外贴壁生长、增殖，以形体小、类圆及较强折光性为特征。经我们分选得到的Sca-1+细胞基本不表达CD31抗原，属于CD31-/Sca-1+亚型。其表型不同于造血干细胞、内皮祖细胞，也不具成熟心肌细胞特征，但表达有多能干细胞和心脏前体细胞的特征基因。体外诱导发现，5-氮杂胞苷没能诱导出心肌特异蛋白的表达，但BMP-2/FGF-4的联合作用使Sca-1+细胞能明显表达心肌特异的基因或蛋白，但还不能形成具有自律性和收缩能力的成熟心肌细胞。在TGF-β1的诱导下，Sca-1+细胞能上调平滑肌特征基因或蛋白的表达。此外，在VEGF165的作用下，Sca-1+干细胞能够明显表达内皮细胞特征基因或蛋白。这些成体心脏来源的Sca-1+细胞能在体外长期传代培养，多达50代以上，并保持着较为稳定的干细胞表型和多向分化潜能，而且没有发现致瘤性。 结论:经鉴定，我们确定获得的Sca-1+细胞为成体小鼠CSCs，属于CD31-/Sca-1+亚群，可以在体外长期稳定传代，具有成心肌、平滑肌及内皮样细胞的多向分化潜能。MACS良好的分选效率为我们将来从人体心脏组织中提取自体CSCs提供宝贵的经验。通过长期传代扩增获得的大量Sca-1+ CSCs，为心脏组织工程的研究提供了充足的种子细胞，为我们研究心脏细胞的分化发育机制、药理毒理等提供很好的细胞模型;同时，这也暗示我们，由人体来源的自体CSCs可能也可以体外大量扩增并保持稳定的性能，为实现原本稀少的自体CSCs的临床运用提供了一定的理论支持。