目的:经缺氧诱导因子1α(hypoxia inducible factor-1α,HIF-1α)基因修饰的心脏干细胞移植与单纯心脏干细胞移植相比,对心衰大鼠心功能、心脏干细胞存活率、梗死区边缘毛细血管、心肌细胞凋亡的影响。方法:1心脏干细胞(cardiac stem cells,CSCs)培养:采用1日龄SD雄性大鼠进行心脏干细胞分离鉴定与纯化,进行传代培养心脏干细胞。2基因重组腺病毒感染心脏干细胞;采用RT-qPCR法检测心脏干细胞HIF-1αmRNA表达。3模型制备及分组:将24只SD大鼠随机等分为3组:缺氧诱导因子1α修饰的心脏干细胞组、单纯心脏干细胞组和模型组,以开胸结扎冠脉前降支的方法制备心肌梗死后心衰模型,2周后分别注射经基因修饰的心脏干细胞、单纯心脏干细胞及PBS液。4观察指标:4周后进行结果采集:超声测定心功能;荧光显微镜下观察CSCs存活情况并计算CSCs密度;HE染色法评估梗死边缘区心肌病理学改变;TUNEL法检测梗死边缘区心肌细胞凋亡率;Western Blot法检测梗死边缘VEGF蛋白表达情况;免疫组化染色检测CD31的表达,计算梗死边缘区毛细血管密度;分析左心室射血分数差值与心脏干细胞存活密度相关性。结果:1原代培养的大鼠心脏组织块7~8天后,圆形、体积小、折光性强的心脏干细胞开始从组织块边缘爬出;2通过抗c-kit抗体和链亲和素-FITC标记,在波长490 nm可见光激发后,可清晰见到被FITC显影的c-kit+CSCs,经流式细胞仪,c-kit+CSCs可被系统识别并收回,培养的细胞中CSCs纯度为13%左右,继续培养纯化的CSCs至第3代;3重组腺病毒均可成功感染CSCs,感染后干细胞生长状态良好,感染效率高,无毒副作用;经测定MOI值为300时感染效率最佳;在HIF1α-EGFP+CSCs组(4.483±0.156)中HIF1α基因转录的mRNA量显著高于在EGFP+CSCs组(1.007±0.13)和CSCs组(1.18±0.03)(P<0.05);4细胞移植4周后,各组间心功能指标表现出显著性差异:与模型组(31.51±4.34)相比,MI+CSCs+HIF1α组(43.99±4.95)和MI+CSCs组(39.41±3.72)的LVEF显著升高,其中以MI+CSCs+HIF1α组变化更为显著(P<0.05);5移植4周后,MI+CSCs+HIF1α组心脏干细胞存活率(12.391±1.881)显著高于MI+CSCs组(6.756±1.181)(P<0.05);移植前后左心室射血分数差值与梗死边缘区CSCs存活率呈正相关(r=0.867,P<0.01);6移植4周后,3组均可见凋亡细胞,MI+CSCs+HIF1α组细胞凋亡率(47.40±3.06)%和MI+CSCs组(53±3.65)%比较显著降低(P<0.05),而MI+CSCs组细胞凋亡率又明显低于MI组(61.20±3.91)%(P<0.05);7术后4周CSC+HIF1α+MI组(4.747±0.969)比MI组(1.17±0.088)VEGF蛋白表达水平显著增加,具有统计学意义(P<0.01);MI+CSCs+HIF1α组毛细血管密度(12.82±0.86)显著高于MI+CSCs组(8.86±1.08),具有统计学意义(P<0.05)。结论:1 HIF1α基因修饰的CSCs移植和单纯CSCs移植均可减少心肌梗死大鼠心肌细胞凋亡、促进梗死周边区域血管再生,改善心功能,其中HIF1α基因修饰的CSCs效果更加显著。2移植前后LVEF差值与CSCs存活率呈正相关。3 HIF-1α腺病毒载体感染心脏干细胞后可以增加心脏干细胞中HIF1αmRNA的表达和蛋白含量。