背景：在全球范围内,心血管疾病在人群中的发病率以及造成的死亡率都处于领先地位,而冠心病心肌梗死是心血管死亡的主要原因。大量的研究证明细胞移植疗法能改善心肌梗死后心功能,近几年已经成为了心血管领域研究的热点。骨髓间充质干细胞(mesenchymal stem cells,MSCs)是具有多分化方向能力的成体干细胞,因其能够在体外大量扩增,进行自体移植无排异及来源的限制,也不涉及伦理问题,在细胞移植治疗中具有独到之处。大量研究显示,间充质干细胞经0.5%氧浓度缺氧预处理24h后,其移植治疗心肌梗死的效果大大提高。然而目前仍然不清楚为何缺氧预处理能提高间充质干细胞的保护作用。故此,我们在此探讨了是何种机制引起了该种效应。方法：我们利用全骨髓贴壁的方法分离骨髓间充质干细胞(MSCs),按照常氧与缺氧进行预处理并比较两者之间的差别(常氧：[21%O2,5%CO2],缺氧：[0.5%O2,5%CO2]).我们利用实时荧光定量PCR(RT-PCR).双抗体夹心酶联免疫吸附法(ELISA)检测MSCs基因及蛋白水平瘦素(leptin)表达。在体外,我们利用共培养的方法观察骨髓间充质干细胞对心肌细胞的保护作用并利用TUNEL染色法检测心肌细胞凋亡率。在体内,我们同样利用TUNEL染色法检测移植细胞3天后梗死区与梗死周边区心肌凋亡率。移植细胞28天后我们利用小动物心超及血流动力学检测法检测小鼠心功能并利用Masson’s染色法检测梗死面积。结果：目前的研究表明,间充质干细胞能通过旁分泌的作用分泌多种细胞因子起到保护心肌的作用,leptin是其中重要的一员。大量研究证明leptin能直接抑制心肌细胞凋亡并且能促进血管新生增强缺血心肌血供。1.前期研究中我们通过基因芯片筛查发现,相较于正常培养的间充质干细胞,在缺氧预处理间充质干细胞中,leptin基因表达上调。于是我们通过荧光实时定量PCR、ELISA检测,证明缺氧间充质干细胞leptin表达显著提高。2.在体外共培养试验中我们利用细胞共培养模型,将缺氧预处理间充质干细胞与心肌细胞在缺氧缺血清环境中共培养来观察干细胞对于心肌细胞的保护作用。首先我们应用基因敲除技术干扰人间充质干细胞中leptin基因表达,发现当leptin基因敲除后其保护心肌细胞的作用大大降低。然后我们又利用leptin缺乏小鼠(ob/ob)间充质干细胞,发现较正常小鼠(C57BL/6)干细胞,其保护心肌细胞的作用同样大大降低。3.我们利用结扎小鼠冠状动脉左前降支的方法制作小鼠心肌梗死模型,移植ob/ob小鼠间充质干细胞与正常C57BL/6小鼠干细胞进行对比。细胞移植后3天取小鼠心脏切片,利用TUNEL染色检查心肌凋亡情况,我们发现相较于正常缺氧预处理C57BL/6小鼠移植组,缺氧预处理ob/ob干细胞移植组小鼠心肌凋亡率明显提高。移植后28天经小动物心超与血流动力学检查发现,缺氧预处理ob/ob干细胞移植并不能起到保护小鼠心功能的作用。同样的,masson’s染色也表明leptin缺失后缺氧预处理间充质干细胞保护梗死心肌减少心梗面积的作用也将大大减弱。结论：综上所述,本研究探讨了缺氧提高骨髓间充质干细胞治疗效果的机制,发现leptin在其中起重要的作用,将有助于揭示缺氧预处理MSCs新的信号调控机制,可望为细胞治疗学中主要作用机制的研究提供重要借鉴,为干细胞移植提供新的方向。