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目的心脏祖细胞(Cardiac Progenitor Cells, CPCs)是一群定居于心脏内的具有多向分化潜力的细胞,它的发现更新了心脏生物学,改变了以往所认为的心脏是一个不可再生器官的观念。然而,CPCs在心肌组织内含量极低,并且对缺血缺氧极为敏感,因此对梗死心肌组织的修复能力有限。CPCs具有多种亚型,其中c-kit+细胞被认为在心肌修复中发挥主要作用。Trop2是一种多表达于具有旺盛增殖能力的细胞膜表面的糖蛋白,活化Trop2具有促进多种细胞增殖和抗凋亡作用的效应。本研究的目的是调查具有快速扩增能力的心脏c-kit+细胞是否也表达Trop2,如果表达,Trop2的生物学效应及其相关机制。方法一、观察小鼠心梗以后Trop2+c-kit+细胞比例变化通过建立小鼠心梗模型,分别应用免疫组织化学和流式细胞术分析心梗急性期内Trop2+c-kit+细胞的动态变化。二、细胞分离和培养利用免疫磁珠两步分离法,从正常小鼠心肌组织中分离出Trop2+c-kit+和Trop2-c-kit+细胞,并培养于合适的培养基中保持其未分化状态；三、细胞增殖实验构建Trop2 shRNA质粒,利用脂质体介导将其转染入Trop2+c-kit+细胞,Western Blot监测不同时间点Trop2表达水平,并在相应时间点应用BrdU (bromodeoxyuridine)法检测细胞增殖能力。四、细胞凋亡实验为模拟急性梗死心肌组织的炎性微环境,我们利用脂多糖刺激小鼠中性粒细胞,藉此产生条件化培养基,并将含有不同浓度的条件化培养基(conditioned medium,CM)分别作用于Trop2+c-kit+细胞和Trop2-c-kit+细胞,应用Annexin V-APC/PI法检测细胞凋亡率五、相关生物学效应机制探讨应用Western Blot和免疫复合物激酶分析技术,对可能引起Trop2相关效应的激活丝裂原活化蛋白激酶(mitogen-activated protein kinase, MAPK)和PI3K通路的下游分子进行检测,探索相关效应的生物学机制。六、体内观察Trop2对小鼠心脏c-kit+细胞的保护作用建立Trop2基因敲除(Trop2-/-)小鼠模型,和野生型小鼠(Trop2+/+)小鼠比较,观察心肌梗死后c-kit+细胞数量的动态变化,同时对两组小鼠进行生存分析。结果Trop2在小鼠心肌组织中仅表达于c-kit+细胞,在正常生理状态下,Trop2+c-kit+细胞比例极低,但心肌梗死后含量迅速上升,其上升趋势和炎性细胞浸润相关。在细胞水平观察到,Trop2能促进小鼠心脏c-kit+细胞增殖和在炎性环境中的抗凋亡能力,这些效应的发生可能与MAPK通路被激活有关。整体水平亦证实Trop2能提高梗死心肌组织中c-kit+细胞的生存能力；同Trop2-/小鼠相比,Trop2+/+小鼠在心梗急性期具有更高的存活率。结论Trop2通过增强心脏c-kit+细胞增殖和抗凋亡能力,在心梗急性期发挥着重要的保护作用。利用基因工程的方法使外源性的心脏c-kit+细胞过表达Trop2蛋白,或者使用具有高度选择性的Trop2受体激动剂活化内源性心脏c-kit+细胞,或许可以作为一种极具潜力的治疗策略应用于急性心肌缺血的治疗。