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目的：利用粒细胞集落刺激因子（granulocyte colony-stimulating factor,G-CSF）动员骨髓干细胞治疗心肌梗死后心室重塑，已在一些动物研究和临床试验中证实具有很好的改善作用，但其疗效和涉及的机制仍然存在诸多分歧和争议。G-CSF动员的CRCR4+骨髓干细胞释放到外周血后，在局部缺血组织中高表达的基质细胞衍生因子（stromal cell-derived factor，SDF）-1的趋化作用下募集到靶组织并形成CXCR4／SDF-1复合体，进而发挥作用，我们称之为G-CSF的“CXCR4效应”；此外G-CSF所发挥的效应都可归结为“非CXCR4效应”，如直接与局部心肌G-CSF受体作用后活化Jak2-Stat3信号通路抗细胞凋亡。本研究旨在观察G-CSF对缺血／再灌注心肌梗死后心室重塑和心脏功能的作用，并引入CXCR4受体拮抗剂AMD3100，系统评价G-CSF介导的“CXCR4效应”和“非CXCR4效应”对心肌梗死修复近期和远期的影响。研究内容与方法：129只雄性Wistar大鼠，成功建立心肌缺血／再灌注（ischemiareperfusion，I/R）模型后，随机分为即刻给药组（再灌注1h即刻给药，Immediately，以下简称为I）或延迟给药组（再灌注后24小时给药，Delay，以下简称为D）；依据给药方案不同，分为单独G-CSF治疗组（I-G组和D-G组）或G-CSF与AMD3100（CXCR-4拮抗剂）联合治疗组（I-GA组和D-GA组）。术后7天和3个月时分别将大鼠处死，取心脏行病理学分析和蛋白水平测定。3月观察组大鼠在处死前采用Millar2F SPR320压力导管经右侧颈动脉穿刺进入左心室测量左室功能。采用苦味酸天狼猩红-偏振光法对心肌梗死区胶原纤维沉积量和成熟度进行病理学分析；采用FITC标记的α-SMA行免疫荧光染色对梗死区和非梗死区新生小动脉密度进行分析；采用麦胚凝集素染色分析室间隔存活心肌细胞横截面积；利用明胶酶谱法检测梗死区基质金属蛋白酶（matrix metalloproteinase，MMP）-2、9的蛋白活性；利用western blot检测梗死区MMP-2、9、组织型基质金属蛋白酶抑制剂（tissue inhibitor of matrix metalloproteinase，TIMP）-1、2以及转化生长因子（transforming growth factor，TGF）-β1、SDF-1和血管内皮生长因子（vascular endothelial growth factor，VEGF）的蛋白相对含量。结果：I／R术后7天，G-CSF与AMD3100联合治疗组大鼠外周血单核细胞数量明显增加（P＜0．05）；即刻G-CSF治疗组梗死范围与延迟G-CSF治疗组比较在数值上有所减少（P=0．05）：各I／R手术组梗死区小动脉密度较假手术组明显增加（P＜0．05）。I／R术后3个月，①与对照组比较，即刻G-CSF治疗显示左室重塑加重，如左室游离壁厚度（P=0．056）和室间隔厚度（P=0．031）减小，膨展指数增加（P=0．056），梗死范围增加（P=0．301，vs 3m-saline组；P＜0．05，vs 7d-I-G组），室间隔心肌细胞横截面积增大（P＜0．05）；且左室功能明显恶化，左室舒张末压（left ventricular diastolic pressure，LVDP）明显增高（P＜0．05），左室内压力最大上升和下降速度(±dP／dtmax)减低（P=0．053，0．059）。然而，延迟G-CSF治疗显示能够削弱即刻G-CSF治疗引起的左室负性重塑，左室游离壁厚度增加（P=0．143），膨展指数减小（P=0．079），存活心肌细胞横截面积减小（P＜0．05）；左室功能较即刻G-CSF治疗组明显改善，LVDP减小（P＜0．05）而±dP／dtmax增加（P＜0．05）。G-CSF联合AMD3100治疗组心脏功能较即刻G-CSF治疗组明显改善。②G-CSF单独治疗及G-CSF联合AMD3100治疗，可引起梗死区胶原成熟度明显降低（P＜0．05，vs 3m-saline组），但不影响梗死区胶原沉积量。③G-CSF单独治疗及G-CSF联合AMD3100治疗，能够明显增加梗死区新生小动脉密度（P＜0．05，vs 3m-sham组）。此外，G-CSF单独治疗及联合AMD3100治疗能够下调MMP-2／TIMP-2、MMP-9／TIMP-1比值，同时上调TGF-β1、SDF-1和VEGF表达水平。结论：在本研究中，G-CSF治疗并未改善心肌缺血／再灌注损伤后修复远期（3个月）左室的组织病理学改变和心功能。与延迟G-CSF治疗（再灌注后24小时）比较，即刻G-CSF治疗（再灌注后1小时）甚至导致更为严重的左室重塑，提示G-CSF的治疗时间窗对于左室创伤修复具有重要作用。此外，AMD3100的联合治疗削弱了G-CSF诱导的左室负性重塑，提示非CXCR4效应参与了心肌梗死后组织修复过程。