目的:缺血性心脏病以其高发病率和高死亡率给人类健康带来巨大威胁。目前所使用的传统治疗措施,如药物溶栓、介入手术以及外科手术治疗均不可逆转心梗发生后产生的心室重塑,随着心梗区心肌细胞的逐渐坏死,最终将导致严重的心力衰竭,带来灾难性后果。间充质干细胞的发现为心肌梗死的治疗带来了新的希望。研究人员利用干细胞移植或动员组织内原有的干细胞进入损伤区域,通过分化,血管再生等途径,完成对损伤组织的替代或修复,恢复受损组织正常的生理状态和生物学功能已经取得了一定的成果。然而,目前的研究结果显示,干细胞移植后在体内损伤部位驻留率低,并且损伤组织缺血微环境也不利于干细胞的生长分化组织替代,移植干细胞主要通过旁分泌作用发挥受损组织修复作用。在这一过程中,外泌体的作用被越来越多的学者所重视,外泌体是一种由细胞分泌的囊状小泡,直径约为30-150nm,可以携带具多种有调节作用的功能性小分子,如蛋白质、mRNA、microRNA等。其在组织修复过程中发挥重要作用。近年来关于Hif-1α的心肌保护作用的报道越来越得到重视。其心肌保护作用通过激活iNOS通路而产生。在此基础上,本研究通过在外泌体中过表达Hif-1α,研究Hif-1α过表达的外泌体在心肌梗死治疗中所起到的作用。方法:在本研究中,我们首先使用DNA克隆技术构建Hif-1α的慢病毒过表达质粒,之后使用293T细胞进行慢病毒包装,产生具有感染力的慢病毒。接下来我们使用获取的病毒对分离的大鼠骨髓间充质干细胞进行感染,通过RT-qPCR技术测定MSCs细胞中Hif-1α的表达量。确定Hif-1α基因在MSCs细胞中高表达后,从这些细胞中分离和纯化高表达Hif-1α的外泌体,并对外泌体进行鉴定。在成功获得高表达Hif-1α的外泌体后,我们将外泌体与缺氧损伤的HUVEC细胞进行共培养,评估高表达Hif-1α的外泌体对缺氧损伤HUVEC细胞的修复功能。接下来我们在体内进一步验证高表达Hif-1α的外泌体对大鼠心肌梗死的治疗作用。我们对大鼠进行左前降支结扎建立心肌梗死模型,并在梗死区注入高表达Hif-1α的外泌体,通过心超检测、lectin染色、Masson染色等对修复效果进行评估,验证高表达Hif-1α的外泌体的心肌保护作用。结果:我们的研究结果显示,通过慢病毒感染可以提高MSCs中Hif-1α的表达,并且Hif-1α的高表达表型可以被MSCs分泌的外泌体所继承,这些高表达Hif-1α的外泌体拥有和普通外泌体相同的形状大小及表面标志物。在体外实验中,我们证实了高表达Hif-1α的外泌体可以被HUVEC细胞摄取,并且还可以恢复缺氧损伤的HUVEC细胞的细胞迁移能力和管样形成能力。在体内实验中,我们证明了高表达Hif-1α的外泌体可以有效的保存心梗大鼠的心功能,并减少组织纤维化区域面积和长度,在促进血管新生方面发挥积极作用。结论:综上所述,高表达Hif-1α的外泌体可以恢复缺氧损伤的HUVEC细胞的迁移及管样形成能力。且高表达Hif-1α的外泌体可以恢复心肌梗死大鼠的心功能,减少瘢痕形成面积,增加梗死区血管新生。