背景和目的：充血性心力衰竭是心肌梗死后最严重的并发症，以往的治疗手段尚不能使受损的心肌细胞得到有效的修复。干细胞技术的研究发展表明，骨髓细胞移植有可能成为治疗这类病人的全新方法。但是，以往的研究应用的骨髓间充质细胞都是通过培养得到的，因此这种细胞仍存在纯度不高、表现不均一、不利于移植后的分化鉴定等缺点，因此有必要对供体细胞进行改建。供体细胞种类不同，引起的心功能改善程度也不一致，何者是移植的最佳供体细胞，目前并无比较研究。动物实验应用的供体细胞多为人源骨髓干细胞，多为异种移植，这种异种移植是否会影响其疗效呢?供体干细胞的改建是影响骨髓干移植疗效的主要因素。但是，由于心脏自身的血流灌注状态对心梗后骨髓干细胞移植的疗效可能也有较大影响，改善供体所在微环境也可能是提高其疗效的关键。本研究旨在探讨：(1)从培养的人源骨髓间充质细胞分选、纯化、扩增得到纯化均一的多潜能间充质干细胞；(2)观察这些细胞移植在梗死心肌中对血管新生和心脏功能改善的效果；(3)与目前常用的其他供体细胞比较，观察经纯化的骨髓干细胞移植是否更有利于心脏功能改善；(4)通过观察纯化的骨髓干细胞移植后引起缺血心肌中与排斥反应密切相关的基因HO-1表达情况，探讨HO-1与异种移植人源MMSCs到梗死大鼠心脏引起的效应之间相互关系；(5)通过观察梗死区侧枝循环的建立对冠脉内骨髓单个核细胞移植术心肌修复疗效的影响，探讨受体心脏微环境对供体细胞功能的影响。 方法：利用大鼠急性心肌梗死模型和小型猪慢性心肌缺血模型，通过心外膜直视下注射或经冠状动脉内注射方式移植骨髓干细胞。超声心动图检测心脏功能和结构的变化；冠脉造影显像评估侧枝循环情况；组织病理学显示心室胶原含量的变化；免疫组化法显示新生血管数量、移植细胞的可塑性情况、宿主心肌血管内皮生长因子(VEGF)、碱性成纤维生长因子(bFGF)和归巢因子(SDF-1)的表达情况；RT-PCR、Real-timePCR和Westernblot检测这些细胞因子或细胞蛋白的mRNA和蛋白表达情况。 结果：第一部分内容，通过制备大鼠心肌梗死模型，采用通过细胞培养与流式分选双结合的方法，从培养的人源骨髓间充质细胞分选、纯化、扩增均一换多潜能间充质干细胞(MultipotentMesenchymalStemCells，MMSCs)，同时对其特征进行鉴定，分析其体外和在体的分化能力，观察这些细胞移植在梗死心肌中对血管新生和心脏功能改善的效果。结果表明：1.MMSCs阳性表达CD44、CD90和CD147，阴性表达CD34、CD38、CD45、CD71、CD117、CD106和HLR-DR，并表达干细胞标志蛋白(Oct4，Bmil和ABCG2)，分泌VEGF，5-aza可以诱导这些细胞向心肌细胞分化；而成纤维细胞虽然阳性表达CD44、CD90和CD147，但并不表达Oct4，Bmil和ABCG2，不分泌VEGF，不能被5-aza诱导向心肌细胞分化。2.与成纤维细胞移植或注射盐水组比较，移植MMSCs明显促进梗死心脏VEGF表达(mRNA和蛋白水平)，也显著增加缺血心肌血管新生。3.免疫荧光检测显示VEGF表达在移植的MMSCs和受体心肌细胞均表达。4.激光共聚焦显微镜显示移植的MMSCs在移植后14天表达心肌细胞和血管内皮细胞特征性蛋白。 第二部分内容，应用磁珠分选和极限稀释细胞培养方法获取人源骨髓单克隆间充质干细胞(snMSCs)，利用贴壁培养方法得到未纯化的骨髓间充质细胞(uMSCs)，利用梯度密度离心法得到骨髓单个核细胞(BMMNCs)和外周血单个核细胞(PBMNCs)。流式细胞仪分析所得细胞特性后，将其移植到梗死心脏。术后90天，应用血流动力学技术检测大鼠心脏功能，随后取材，免疫荧光检测移植细胞的分化情况和血管密度。结果显示：1.snMSCs呈99％以上表达间充质干细胞标记蛋白，阴性表达造血细胞标记蛋白。2.移植snMSCs心脏收缩功能较明显高于其它各组(P＜0.05)。血管计数显示，snMSC组血管密度明显多于其它各组(P＜0.05)。3.移植的snMSCs向心肌细胞和血管内皮细胞转化效率明显高于其它骨髓细胞(P＜0.05)，外周血细胞并不发现分化。 第三部分内容，通过结扎冠状动脉左前降支制备大鼠心肌梗死模型，直视下心外膜注射5×106MSCs或等量PBS溶液；利用免疫荧光、Westernblot和实时定量RT-PCR技术检测HSP32在术后1d、3d和7d的表达变化情况。组织学检测梗死面积。荧光显微镜下观察DAPI阳性细胞数量，流式细胞仪分析从心脏中分离出来的DAPI阳性细胞含量。通过超声心动图分析心脏功能(EF值和FS值)。结果显示：1.缺血心肌中HSP32的表达在移植组明显增强，并表达于部分移植细胞内。2.移植组HSP32表达明显高于对照组(P＜0.01)，术后3天达到高峰，明显高于对照组(P＜0.01)。术后7天，移植组EF值和FS值明显高于同期对照组(14％和22％，P＜0.05)。3.HO-1表达上调同时伴随DAPI阳性MSCs数量增加，心肌梗死减少，和缺血心脏功能改善。 第四部分内容，结扎猪心脏左前降支以建立心梗模型，心梗后2周，对模型猪进行梗死区侧枝循环Rentrop评分，取分值为0(R0)或1(R1)的模型猪各10头，心内膜下活检后，然后行冠脉内骨髓单个核细胞(2×108cells)移植(BMT)治疗，以冠脉内注射PBS作对照。即分为R0+BMT、R0+PBS、R1+BMT、R1+PBS共4组，每组各5头心梗模型猪。结果表明：1.两周时，从梗死区和梗死周边活检组织显示，R1组血管内皮生长因子(VEGF)、碱性成纤维细胞生长因子(bFGF)和归巢因子(SDF-1)表达量明显高于R0组。R1组血管密度也明显多于R0组。2.梗死后6周，R1+BMT组Rentrop分值显著升高，心超检查发现R0+BMT、R1+BMT两组射血分数(EF)和心肌缩短分数(FS)均明显提高，而以R1+BMT组最显著。3.与心功能检测和Rentrop评分结果变化相一致，心梗后6周的血管新生数量增加、VEGF和bFGF表达量在R1+BMT组是最明显的。 结论： 1.从人骨髓分离得到的纯化MMSCs可上调VEGF表达，促进血管新生和提高梗死大鼠心脏功能恢复。 2.经纯化均一的snMSCs移植较目前常用的未纯化不均一干细胞移植更利于梗死心脏收缩功能恢复。 3.移植人源MSCs能上调梗死心脏HO-1表达，这有利于心肌梗死早期保护移植的MSCs和受体心肌细胞存活以及心脏功能恢复。 4.冠脉内移植骨髓单个核细胞对心梗后心肌有修复作用，而梗死区侧枝循环的存在对BMT疗效起促进作用。