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目的：观察间充质干细胞(MSCs)移植治疗大鼠急性心肌梗死(AMI)的可行性,评价普通MSCs和经生长因子预处理的MSCs (GF-MSCs)移植对AMI大鼠模型心脏形态结构及功能的影响,并探讨其治疗作用的机制。方法：1、建立大鼠心肌梗死模型：30只雌性SD大鼠随机分成AMI组和Sham组,AMI组大鼠结扎前降支,建立AMI模型；Sham组为假手术组。术后4周行超声心动和血流动力学检查,处死后留心脏标本作病理学检查。而后,应用该方法再次制作AMI雌性大鼠模型39只备用。2、大鼠BM-MSCs的分离、培养和扩增及GF-MSCs的培养和扩增：MSCs分离、培养扩增后,应用流式细胞仪检测MSCs表型；GF-MSCs培养扩增后,免疫荧光染色和RT-PCR检测TnI和Des的表达；检测MSCs和GF-MSCs的细胞周期；应用ELISA检测HGF和VEGF在MSCs和GF-MSCs细胞裂解液及培养上清中的蛋白浓度。3、MSCs和GF-MSCs移植治疗AMI大鼠模型：将AMI大鼠模型39只随机分成MSCs组、GF-MSCs组和NS组,每组13只,分别心肌内注射CM-Dil标记的MSCs、GF-MSCs或生理盐水,细胞移植4周后观察：(1)各组大鼠一般情况；(2)超声心动指标；(3)血流动力学指标；(4)形态学与病理学改变。4、细胞移植治疗作用机制：(1)RT-PCR检测心肌组织Y染色体；(2)免疫荧光染色检测心肌组织TnI和Des的表达；(3)RT-PCR检测心肌组织MMP2、MMP9、TIMP1、SDF1-α、Tn1和Des mRNA的表达水平；(4)ELISA检测心肌组织TNF-αVEGF和HGF蛋白含量；(5) TUNEL凋亡分析；Western Blot检测Caspase 3表达水平；(6)检测心肌氧化应激水平。结果：1、结扎大鼠前降支建立AMI模型：(1)与Sham组相比,AMI组大鼠的LVEDD和LVESD增大,LVEF和FS减低(P<0.01)；]LVSP、+dP/dtmax、-dP/dtmax降低,LVEDP升高(P<0.01)。(2)HE染色显示AMI组大鼠心肌纤维排列紊乱、断裂或肥大,部分心肌细胞丢失、呈空泡变性,间质水肿,心肌纤维间散在淋巴细胞浸润；Sham组大鼠心肌组织大致正常。Masson染色显示AMI组大鼠心肌胶原纤维明显增多,Sham组大致正常。2、体外MSCs及GF-MSCs的培养扩增：(1)MSCs呈梭形、贴壁生长,并表达CD105、CD44、CD29,而不表达CD31和CD34、D45;体外培养的GF-MSCs贴壁生长,细胞呈梭形或多角形,形态与诱导前的MSCs相似,免疫荧光染色和RT-PCR结果显示TnI和Des表达阳性。(2)细胞周期分析发现MSCs G1期细胞的比例高于GF-MSCs (P＜0.05),而G2期和S期细胞的比例低于GF-MSCs (P<0.05)。(3) HGF和VEGF在细胞裂解液以及细胞培养上清中的蛋白浓度,GF-MSCs高于MSCs (P＜0.01)。3、细胞移植疗效：(1)细胞移植4周后,各治疗组均无大鼠死亡。MSCs组和GF-MSCs组大鼠的一般状况较NS组好。NS组心脏重量/体质量比值高于MSCs组和GF-MSCs组(P<0.05)。(2)与NS组相比,MSCs组和GF-MSCs组大鼠的LVEDD和LVESD减小,LVEF和FS升高(P<0.01)；与MSCs组比较,GF-MSCs组的LVEDD和LVESD减小,LVEF和FS升高(P<0.05)(3)与NS组相比,MSCs组和GF-MSCs组大鼠的LVSP、+dP/dtmax、-dP/dtmax升高,LVEDP降低(P<0.01)；与MSCs组比较,GF-MSCs组的LVSP、+dP/dtmaX、-dP/dtmax升高,LVEDP降低(P<0.05)。(4)HE染色显示,NS组大鼠心肌纤维排列紊乱、肥大,间质水肿、淋巴细胞浸润明显；MSCs组和GF-MSCs组大鼠心肌间质淋巴细胞浸润较少。(5)Masson染色显示,NS组大鼠心肌胶原纤维明显多于MSCs组和GF-MSCs组；大鼠心肌纤维化面积比率定量分析,NS组高于MSCs组(36.27±1.65%vs 17.32±1.08%,P<0.01)和GF-MSCs组(36.27±1.65%vs 7.26±0.42,P<0.01),GF-MSCs组低于MSCs组(7.26±0.42% vs 17.32±1.08%,P<0.01)。4、细胞治疗作用机制：(1)Y染色体mRNA在雌性AMI大鼠模型MSCs组和GF-MSCs组的心肌组织内均有表达。(2)CM-Dil标记细胞在MSCs组和GF-MSCs组大鼠的心肌组织中TnI和Des免疫荧光染色均阳性；心肌组织中TnI和Des mRNA表达水平,MSCs组和GF-MSCs组高于NS组(P<0.01),GF-MSCs组高于MSCs组(P<0.01)。(3)心肌组织中TNF-a的蛋白含量,NS组高于MSCs组和GF-MSCs组(P<0.01),GF-MSCs组低于MSCs组(P<0.01)。(4)心肌组织MMP2 mRNA表达水平,NS组低于MSCs组和GF-MSCs组(P>0.05)；MMP9和TIMP1 mRNA表达水平,NS组高于MSCs组和GF-MSCs组(P<0.01),GF-MSCs组低于MSCs组(P<0.01)。(5)心肌组织SDF1-α的mRNA表达水平,NS组低于MSCs组和GF-MSCs组(P<0.01),GF-MSCs组高于MSCs组(P<0.01)；心肌组织中VEGF和HGF蛋白含量,NS组低于MSCs组和GF-MSCs组(P<0.01),GF-MSCs组高于MSCs组(P<0.01)。(6)心肌细胞凋亡指数,NS组高于MSCs组和GF-MSCs组(P<0.01),GF-MSCs组低于MSCs组(P<0.01);Western Blot检测心肌组织中Caspase-3蛋白表达水平,NS组高于MSCs组和GF-MSCs组, GF-MSCs组低于MSCs组(P<0.01)。(7)心肌组织总超氧化物歧化酶(T-SOD)活力,NS组低于MSCs组和GF-MSCs组(P<0.01),GF-MSCs组高于MSCs组(P<0.01)。丙二醛(MDA)含量,NS组高于MSCs组和GF-MSCs组(P<0.01), GF-MSCs组低于MSCs组(P<0.01)。结论：1、结扎大鼠冠状动脉左前降支可成功建立急性心肌梗死(AMI)大鼠模型。2、体外3种生长因子(BMP-2、FGF-2和IGF-1)预处理能诱导大鼠骨髓间充质干细胞(BM-MSCs)向心肌样细胞分化,并增强其旁分泌能力。3、直接心肌内注射MSCs能在一定程度上改善心肌梗死大鼠的心脏结构和心功能,可能与MSCs发挥旁分泌作用,减轻AMI大鼠心肌组织炎症反应、减少心肌纤维化、降低心肌细胞凋亡、减轻心肌氧化应激反应有关。4、经生长因子预处理的大鼠BM-MSCs (GF-MSCs)治疗效果优于普通MSCs,其作用机制可能为：生长因子预处理可促进MSCs(?)心肌样细胞分化,增强其旁分泌效应,增加心肌功能蛋白mRNA表达,使得GF-MSCs抑制心肌炎症反应、减少心肌纤维化、抗细胞凋亡和减轻心肌氧化应激反应的作用强于普通MSCs。