2.1   实验动物数量分析   参加实验80只C57BL/6J小鼠，有2只假手术组小鼠由于操作不当术中出血后死亡，给予重新补充，最后8只小鼠进入造模评估结果分析，假手术组和手术组各4只，剩余72只小鼠进入后续实验，假手术组、PBS组、hUC-MSCs组各24只。
2.2   小鼠心肌肥厚模型建立成功   为评判小鼠在主动脉弓缩窄术后心肌肥厚模型是否建立成功，对假手术组(4只)和手术组(4只)小鼠的左室质量/体质量比以及心质量/肺质量比进行了测量。实验结果显示：术后第4周，手术组小鼠心脏、肺脏质量明显增加，见图1A；与假手术组(3.06±0.21)相比，手术组左室质量/体质量比(5.58±0.47)明显增加(P < 0.001)，见图1B；手术组小鼠的心质量/肺质量比(1.00±0.04)也明显高于假手术组(0.78±0.01，P < 0.01)，见图1C。以上结果提示，手术组在术后第4周时已出现明显左心室肥厚，提示压力负荷型心肌肥厚模型造模成功。



2.3   hUC-MSCs尾静脉注射治疗可显著改善心肌肥厚小鼠的心功能    hUC-MSCs注射治疗后，每周对小鼠心功能进行动态监测。超声心动图结果证实：经hUC-MSCs治疗后，小鼠心功能明显改善，见图2A；术后第10周，与同期PBS组(28.92±0.64)%相比，hUC-MSCs组小鼠左心室射血分数(45.23±1.18)%显著升高(P < 0.001)，见图2B；与同期PBS组(14.85±0.22)%相比，hUC-MSCs组小鼠在第10周左心室缩短分数(21.91±1.47)%明显升高(P < 0.01)，见图2C；以上结果提示，hUC-MSCs尾静脉注射治疗可以明显改善主动脉弓缩窄术后小鼠心功能，有效延缓心肌肥厚向心衰恶化的进程。



2.4   hUC-MSCs尾静脉注射治疗可明显减轻肥厚型心肌病小鼠心肌细胞的肥大水平   术后第9，10，11周收取各组小鼠心脏组织标本，通过苏木精-伊红染色来分析心肌组织结构以及心肌细胞肥大情况，研究结果发现：相较于PBS组，hUC-MSCs组小鼠心肌纤维排列整齐，心肌细胞大小、形态接近正常，见图3A；术后第10周，hUC-MSCs组小鼠心肌细胞面积(519.8±41.71) μm2明显低于同期PBS组(667.4±34.64) μm2，差异有显著性意义(P < 0.05)，见图3B。以上结果提示，hUC-MSCs尾静脉注射治疗后，小鼠心肌细胞肥大、间质增加及肌纤维断裂等情况均明显减轻。



2.5   hUC-MSCs尾静脉注射治疗可明显减少肥厚型心肌病小鼠心肌组织中相关肥大蛋白水平   采用Western blot检测术后第9，10，11周各组小鼠心肌组织相关肥大蛋白水平，见图4A。从第9周开始，与同期PBS组比较(心房钠尿肽：0.811±0.02；脑钠尿肽：0.75±0.02；β-肌球蛋白重链：0.68±0.02)，hUC-MSCs组小鼠心肌组织中心房钠尿肽蛋白(0.58±0.03)、脑钠尿肽蛋白(0.47±0.02)以及β-肌球蛋白重链蛋白水平(0.52±0.01)均明显下降(P < 0.01)，见图4B-D。从结果可以看出，hUC-MSCs经由尾静脉注射到小鼠体内，可以明显降低主动脉弓缩窄术后小鼠心肌组织中肥大相关蛋白心房钠尿肽、脑钠尿肽、β-肌球蛋白重链的表达。



2.6   hUC-MSCs可明显缓解异丙肾上腺素诱导的H9c2细胞肥大   培养48 h后，通过F-actin染色测量H9c2细胞面积大小，见图5A。与异丙肾上腺素组比较(7 151.10±33.53) μm2，hUC-MSCs组细胞面积(4 915.93±75.18) μm2明显减小(P < 0.01)，见图5B。通过qRT-PCR检测各组H9c2细胞中相关肥大基因mRNA表达量，与异丙肾上腺素组比较(心房钠尿肽：1.26±0.05；脑钠尿肽：1.66±0.04；β-肌球蛋白重链：1.43±0.03)，与hUC-MSCs共培养后，H9c2细胞中心房钠尿肽(1.07±0.02)、脑钠尿肽(1.52±0.13)以及β-肌球蛋白重链(1.31±0.06)的mRNA水平均明显降低(P < 0.05)，见图5C。



以上实验结果提示，hUC-MSCs可以通过降低H9c2细胞中肥大相关基因的转录，从而减轻异丙肾上腺素诱导的细胞肥大。
2.7   小鼠注射hUc-MSCs的生物相容性检测结果  经由尾静脉注射hUc-MSCs治疗后，小鼠存活率为100%，未出现由于注射细胞而引发的死亡情况，直至收取标本时未发现明显靶器官损害症状，并且小鼠体温均在37 ℃左右，未出现发热等免疫反应现象。以上结果说明尾静脉注射hUc-MSCs不会导致小鼠出现机体免疫过敏反应。

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高血压是以体循环动脉血压持续升高(≥140/90 mmHg)为主要表现的疾病，长期高血压状态可以引发多种并发症，如动脉粥样硬化、脑梗死、冠心病以及肾脏损害等[1]。高血压诱发的左心室肥厚可使心血管疾病的发病及死亡风险升高2倍以上，已成为临床预测心肌梗死、卒中、猝死、心力衰竭及心血管疾病总死亡率的强预测因子[2]。临床上通常将降压作为逆转左心室肥厚的主要治疗措施，但抗高血压药物的治疗剂量不太容易控制，易出现耐药性，而且无法从根本上解决压力负荷型心脏重构导致的心肌纤维化、心肌细胞凋亡和坏死等问题。因此，寻找新的治疗方案势在必行。

近年来，干细胞用于损伤后修复的研究越来越受到重视，间充质干细胞具有多向分化潜能，可定向归巢到炎症、损伤部位并且存活增殖，修复损伤，还可以分泌多种生长因子来发挥其修复治疗作用[3]。国内外均有利用骨髓间充质干细胞治疗一些损伤、慢性、先天性或免疫排斥性疾病的报道[4-5]。目前间充质干细胞的主要来源仍然是骨髓，但相较于骨髓间充质干细胞来说，人脐带间充质干细胞(human umbilical cord mesenchymal stem cells，hUC-MSCs)具有来源广泛、无创、传代稳定的优点[6]，而且研究表明hUC-MSCs增殖、分化、自我更新能力均明显高于骨髓间充质干细胞[7-8]。此外，hUC-MSCs具有免疫原性低的优越性[9]，目前hUC-MSCs广泛应用于治疗神经损伤、免疫系统疾病、1型糖尿病等[10-13]。hUC-MSCs高表达间充质干细胞相关的标记(CD90、CD73、CD105、CD44和CD29表达均为阳性)，而上皮细胞标记CD31、造血细胞标记CD45、CD34以及CD11b、HLA-DR等内皮细胞特异性抗原及移植排斥相关的细胞表面标记则为阴性，此外，还表达某些多潜能转录因子，如Sox-2、Nestin[6]。hUC-MSCs与骨髓间充质干细胞的绝大多数生物学特征相似，且便于取材，无伦理道德问题的限制，细胞增殖、分化能力更强[14]。因此hUC-MSCs应用于疾病治疗方面具有更多的优越性。

研究发现，将骨髓间充质干细胞移植到大鼠心脏后可以向心肌样细胞分化[15]，能弥补心肌肥厚导致的心肌细胞凋亡坏死，从而改善心功能，延缓心力衰竭的发展。注射骨髓间充质干细胞到心肌梗死模型动物体内，发现损伤区域新生微血管数量明显增加[16]，血管再生对于改善心肌肥厚造成的局部缺血缺氧至关重要。还有研究发现，骨髓间充质干细胞可以分泌血管内皮生长因子、胰岛素样生长因子、成纤维细胞生长因子等多种细胞因子与生长因子参与抗凋亡、抗纤维化[17]。以上证据均表明，骨髓间充质干细胞对于心肌损伤有明显的修复作用，而hUC-MSCs是否能缓解压力负荷导致的心肌肥厚以及改善心功能，目前相关研究较少。

该研究以hUC-MSCs为切入点，首先构建C57BL/6小鼠心肌肥厚模型，hUC-MSCs经尾静脉注射到小鼠体内，通过超声心动图、苏木精-伊红染色、Western blot观察hUC-MSCs是否对心肌肥厚小鼠心功能以及心肌肥厚发展进程有影响，然后在细胞水平进一步验证，通过hUC-MSCs与H9c2细胞共培养，观察hUC-MSCs对异丙肾上腺素诱导H9c2细胞肥大的抑制作用。通过以上研究旨在提供一种用hUC-MSCs改善心肌肥厚的新型治疗方式。
中国组织工程研究杂志出版内容重点：干细胞；骨髓干细胞；造血干细胞；脂肪干细胞；肿瘤干细胞；胚胎干细胞；脐带脐血干细胞；干细胞诱导；干细胞分化；组织工程

1.1   设计   观察性动物体内和细胞学体外联合实验；组间比较采用单因素方差分析或配对t检验进行统计学分析。
1.2   时间及地点   实验于2019年4月至2020年6月在山西医科大学生理学实验室完成。
1.3   材料   hUC-MSCs(天津昂赛细胞基因工程有限公司)；H9c2细胞株(上海富衡科技有限公司)。
1.3.1   实验动物   SPF级雄性C57BL/6J小鼠80只，8-10周龄，体质量18-22 g，购于山西医科大学实验动物中心，动物合格证号为：SCXK(晋)2015-0001。动物实验的操作过程符合山西医科大学动物伦理学标准，并经伦理委员会批准。
1.3.2   实验试剂及仪器   苏木精-伊红染色试剂盒(北京索莱宝科技有限公司)；心房钠尿肽、脑钠尿肽、β-肌球蛋白重链和GAPDH抗体(武汉爱博泰克生物科技有限公司)；胎牛血清、DMEM/F12培养基(美国Gibco公司)；AbFluor™ 488-Phalloidin试剂盒(英国Abcam公司)；RNAiso Plus、PrimeScript RT reagent Kit with gDNA Eraser及TB Green Premix Ex Taq™ II(Tli RNaseH Plus)[宝生物工程(大连)有限公司]；小动物超声检测仪(中国S-Sharp公司)；荧光倒置显微镜(日本Olympus公司)；恒温 CO2 培养箱(美国Thermo Fisher Scientific公司)。
1.4   实验方法   
1.4.1   小鼠心肌肥厚模型的制备   将C57BL/6J小鼠随机分为假手术组28只和手术组52只，其中手术组采用主动脉弓缩窄术进行心肌肥厚模型的制备[18]，小鼠经异氟烷吸入麻醉后，固定于手术台上，消毒颈部皮肤，沿颈部正中线剪至胸骨角，经口咽连接小动物呼吸机，暴露胸腔，分离胸腺，暴露头臂干动脉、左颈总动脉以及主动脉弓上缘。将7-0线从主动脉弓下方穿过，将27G针头制成的弯钩平行放置于主动脉弓上缘，将主动脉弓和弯钩结扎，结扎之后主动脉弓内径理论上为0.4 mm，关闭胸腔，缝合皮肤。假手术组除不做结扎重建外，其余步骤与手术组相同。术后通过测量假手术组(4只)和手术组(4只)小鼠的左室质量/体质量比值、心质量/肺质量比值来评价心肌肥厚模型是否建立成功。建模成功后，将剩余48只手术组小鼠随机分成hUC-MSCs组(24只)和PBS组(24只)进行后续治疗。
1.4.2   hUC-MSCs注射治疗   hUC-MSCs注射液(5 mL，2.0×107个)由天津昂赛细胞基因工程有限公司提供，并经质量检验部门检验合格(批号：R2010050002)。假手术组：不做任何治疗处理；hUC-MSCs组：术后第5周开始，尾静脉注射细胞混悬液(hUC-MSCs注射液用PBS重悬)到小鼠体内(1.0×106个)，每周1次，连续4周；PBS组：小鼠尾静脉注射等量PBS。术后第9，10，11周，以腹腔注射过量戊巴比妥钠(150 mg/kg)的方式对小鼠进行安乐死，每组每个时间点随机选8只小鼠取心脏组织标本，一部分用于苏木精-伊红染色，一部分冷冻保存于液氮，用于Western blot实验。
1.4.3   小鼠心脏功能评价   术后第2-11周用超声心动图检测小鼠心功能。将小鼠用异氟烷吸入麻醉后取仰卧位固定，脱毛，取胸骨旁短轴切面观察，用M型超声模式记录心动周期，取平均3个心动周期测量得出左心室质量以及反映心室收缩功能的左心室射血分数、左心室缩短分数和心率。
1.4.4   苏木精-伊红染色   术后第9，10，11周，心脏组织标本脱水后，石蜡包埋，切片厚度5 μm，按文献中所用步骤进行苏木精-伊红染色[19]：切片脱蜡、脱水，苏木精染色5 min后用自来水进行冲洗，分化液分化30 s之后在自来水中浸泡15 min，伊红染液染色2 min，在自来水中浸泡5 min，对切片进行梯度脱水，透明以及封固。显微镜观察心肌组织形态学变化，并用Image J软件统计分析心肌细胞横截面积的大小，每个视野(200×)测量5次，取平均值。
1.4.5   Western blot实验   术后第9，10，11周，提取心肌组织总蛋白，BCA蛋白定量试剂盒检测蛋白浓度，计算上样时所需蛋白样品体积。制胶，加样，跑胶，按照滤纸-胶-聚偏二氟乙烯膜-滤纸顺序放入转膜槽内转膜，5%脱脂奶粉封闭1 h，加入心房钠尿肽、脑钠尿肽、β-肌球蛋白重链和GAPDH一抗(1∶1 000)4 ℃冰箱过夜孵育，TBST清洗3×5 min，加入二抗(1∶2000)室温孵育1 h，使用UVP凝胶成像仪进行显影，Image J软件对实验结果进行灰度分析。  
1.4.6   hUC-MSCs与H9c2细胞共培养   冻存的hUC-MSCs复苏后置于完全培养基(DMEM/F12，体积分数为10%胎牛血清，1%青霉素和链霉素)培养；冻存的H9c2细胞复苏后置于培养基(高糖DMEM，体积分数为10%胎牛血清，1%青霉素和链霉素)培养，两种细胞均在37 ℃、体积分数为5%CO2培养箱中孵育，细胞复苏24 h后换液去除未贴壁细胞，随后每两三天换液1次，镜下观察细胞生长情况，细胞融合至80%左右，加入胰酶消化，以1∶2传代。待两种细胞稳定传代至第3-5代时，使用TranswellTM小室进行两种细胞的共培养[20]。将细胞分为3组：①H9c2组，进行H9c2细胞的单独培养；②异丙肾上腺素组，在H9c2细胞培养基中加入2 μmol/L异丙肾上腺素诱导细胞肥大；③hUC-MSCs组，使用TranswellTM小室(孔径大小0.4 μm)进行共培养，hUC-MSCs以2×107 L-1细胞浓度接种于TranswellTM上层小室(200 μL)，H9c2细胞(培养基中加入异丙肾上腺素)以2×107 L-1细胞浓度种植在TranswellTM下层小室(500 μL)。共培养24，48 h后，F-actin染色测量各组H9c2细胞的面积；共培养48 h后，qRT-PCR检测H9c2细胞中心房钠尿肽、脑钠尿肽和β-肌球蛋白重链mRNA水平。
1.4.7   F-actin染色   使用AbFluor™ 488-Phalloidin完成对H9C2细胞F-actin的标记[21]，试剂粉末中加入二甲基亚砜进行溶解，并用PBS稀释为1×鬼笔环肽二甲基亚砜溶液。用体积分数为4%甲醛避光固定细胞30 min，PBS清洗3×5 min，固定完成的细胞中加入0.1%Tritonx-100透膜10 min，添加100 μL/孔(96孔板)1×鬼笔环肽二甲基亚砜溶液进入细胞，在室温下染色30 min，用PBS清洗细胞后加入抗荧光猝灭剂(含DAPI)封固，荧光显微镜下观察细胞形态，并使用Image J软件分析细胞面积大小。

1.4.8   qRT-PCR   引物序列见表1。使用RNAiso Plus提取总RNA，测定提取RNA的浓度与纯度，RNA反转录为cDNA的条件设置为37 ℃，15 min；85 ℃，5 s；4 ℃ ∞。根据TB Green Premix Ex Taq™ Ⅱ (Tli RNaseH Plus)试剂盒说明书所需组分冰上配制PCR反应液，PCR扩增仪按照两步法PCR扩增标准程序进行Real-time PCR反应，GAPDH作为内参，目的基因的相对表达量采用 2-ΔΔCT 法进行计算。 

1.5   主要观察指标   ①尾静脉注射hUc-MSCs对心肌肥厚小鼠心功能的改善作用；②hUc-MSCs对心肌细胞肥大程度的减轻效果。
1.6   统计学分析   应用Prism Graph Pad 6软件进行统计分析及作图，所有数据均以均数±标准误表示。采用单因素方差分析或配对t检验进行统计学分析，P < 0.05为差异有显著性意义。

高血压作为最常见的慢性病，是导致心血管疾病的重要原因之一[22]。作为高血压病常见的靶器官损害，左心室肥厚是心脑血管疾病高发病率和死亡率的独立危险因素。随着血压水平的逐渐升高，心力衰竭的发生率递增，长期高血压-左室肥厚-心力衰竭是高血压性心脏病的主要病理进程[23]。如何控制或延缓压力负荷型心肌肥厚的进展是控制高血压性心脏病的主要靶点。

在高血压性心脏病心肌肥厚的发病过程中，心肌细胞坏死和纤维化被认为是造成晚期不可逆性心力衰竭的主要原因[24]，针对这些病理变化的临床药物治疗均缺乏一定的有效性。间充质干细胞具有自我更新以及多向分化的潜能[25-26]，还可通过旁分泌机制参与损伤修复、抗纤维化、免疫调控等过程[27-29]。

在多种间充质干细胞中，hUC-MSCs可以促进组织修复调节免疫反应，与骨髓间充质干细胞的生物学特征相似，同时具备取材方便、收集过程无痛、细胞增殖及分化能力强、不涉及伦理问题等优点，可作为治疗心肌肥厚的种子细胞。

hUC-MSCs免疫原性低，不易导致过敏反应，而且不表达或低表达移植免疫排斥相关的表面标记CD80(B7-1)、CD86(B7-2)、CD40、CD40L，是一类免疫缺陷细胞[19]，因此由于种属差异导致的免疫排斥反应并不强烈，还有研究发现hUC-MSCs是治疗移植物抗宿主病的新兴干细胞[20，30]。为探讨同种异体移植hUC-MSCs是否会引起人体免疫应答反应，该研究实验动物为拥有免疫系统的C57BL/6J小鼠，在实验过程中发现小鼠生存率极高，并且未发现发热情况，在后续实验中将观察T细胞增殖、临床移植物抗宿主病评分以及靶器官损害来具体探讨小鼠对hUC-MSCs移植是否出现免疫排斥反应[20]。

该研究采用缩窄胸主动脉弓的方法构建小鼠心肌肥厚模型，该模型具有建模时间快、模型稳定的优点，而左室质量/体质量比与心质量/肺质量比是衡量心肌肥厚模型建立成功的重要指标[31]。研究结果标明：在主动脉弓缩窄术后第4周，小鼠左室质量/体质量比以及心质量/肺质量比已经显著高于假手术组，心肌肥厚模型建模成功。在心肌肥厚模型的建立过程中，通过缩窄腹主动脉构建心肌肥厚也是常见的一种模型，但该方法一般要8周左右才能建模成功，同时常伴有动物下肢严重缺血等不良反应[32]；因此，经主动脉弓缩窄术构建压力负荷型心肌肥厚模型是一种高效、快速、稳定的建模方法。

该研究通过尾静脉将hUC-MSCs注射到主动脉弓缩窄术后小鼠体内进行治疗，超声心动图观察到：小鼠的左室功能明显提高，苏木精-伊红染色结果证实：经hUC-MSCs治疗后，小鼠心肌细胞横截面积明显减小。以上实验结果说明：将hUC-MSCs通过尾静脉途径注射到小鼠体内，可以显著改善心功能，减轻细胞肥大程度，从而延缓由心肌肥厚向心力衰竭恶化的进程。CAI等[20]采用间充质干细胞直接心肌注射的方式来治疗大鼠心肌肥厚，也发现其可以显著提高心功能，减少细胞中相关肥大标志物蛋白的表达量，减轻小鼠心肌细胞肥大的程度，这与尾静脉注射hUC-MSCs可以在一定程度上抑制心肌肥厚的结论相一致。静脉注射、心肌定点注射和腹腔注射是间充质干细胞常见的移植途径[33]，移植途径的选择会影响细胞的疗效和临床干预的稳定性。该研究选择尾静脉注射这一途径，而不是直接将hUC-MSCs注射进入心肌内。心肌内直接注射hUC-MSCs虽然可以有效保证细胞移植后的靶向归巢以及在心脏的驻留率，但是在临床应用时细胞移植的操作难度较高，在一定程度上增加了治疗的风险，同时不便于多次反复进行治疗。hUC-MSCs腹腔注射治疗过程中，细胞需要通过肠系膜静脉吸收再缓慢进入血液循环，因此hUC-MSCs归巢速度要低于静脉注射，发挥修复作用的时间也较晚。而hUC-MSCs静脉注射治疗可直接通过血液循环到达心脏[34]，发挥治疗效应的同时，还具有操作简单、可多次反复治疗的优势，因此更加符合临床干细胞治疗的实际需求。

心房钠尿肽与脑钠尿肽同属于利钠素家族，在心脏受到牵拉刺激导致负荷过重时，心房钠尿肽由心房肌细胞释放，脑钠尿肽则由心室肌细胞释放。二者在高血压的病理生理过程中发挥着重要作用，均可以利钠、利尿和扩张血管，通过维持水盐平衡和调节血压平衡来起到维护心功能的作用[35]。心房钠尿肽是心血管疾病的有效诊断和预后标志物，脑钠尿肽则被认为是慢性、急性心力衰竭诊断和进展的重要生物标志物。β-肌球蛋白重链是成人心肌肌球蛋白的主要组成部分，是保持肌球蛋白活性的重要部件，在心肌结构组成和心脏收缩功能中起着至关重要的作用，同时也被认为是引起心肌肥厚的主要致病基因[36]。以上3种肥大基因均是研究中常用的判断心肌肥厚程度的重要标志物[33]。

该研究测量了肥厚心肌中心房钠尿肽、脑钠尿肽和β-肌球蛋白重链的蛋白水平，研究结果证明，经hUC-MSCs治疗后，心肌组织中心房钠尿肽、脑钠尿肽和β-肌球蛋白重链的蛋白水平明显下降，这与CAI等[20]的研究结果相一致。这也进一步证明了，hUC-MSCs可能是通过减少肥大相关蛋白的表达来实现减弱心肌肥厚，改善心功能。

为进一步探索hUC-MSCs抑制心肌肥厚的作用机制，在细胞水平通过TranswellTM小室进行hUC-MSCs与肥大H9c2细胞共培养，研究结果表明：共培养后的H9c2细胞面积明显减小，细胞中心房钠尿肽、脑钠尿肽和β-肌球蛋白重链的mRNA水平也明显下降。有研究将骨髓间充质干细胞与异丙肾上腺素诱导肥大的大鼠心室肌细胞共培养[37]，也显著抑制了心室肌细胞的肥大，这与该实验结果相一致。细胞共培养包括直接接触共培养和间接共培养两种方式[38]，直接接触共培养是将两种细胞先后接种于培养皿上，进而观察一种细胞对另一种细胞功能活动的影响[39]，该培养方式虽然操作简单，但由于两种细胞混合在一起，后期实验过程中难以分离，需要通过荧光标记的方法来实现两种细胞的区分，而且无法单独检测H9c2细胞内肥大相关蛋白的表达水平，因此，该方法具有一定的局限性。此次研究选用间接共培养的方式，TranswellTM小室上层种植hUC-MSCs，下层种植H9c2细胞，孔径为0.4 μm的聚碳酸脂膜分离两种细胞，但细胞分泌的因子可以自由通过。hUC-MSCs种植在上层可以更方便观察到其分泌的因子对下层细胞的影响，同时H9c2细胞种植在小室的下层更有利于之后细胞的收集以及免疫荧光染色的进行。因此，使用TranswellTM小室可以更便捷、准确地研究hUC-MSCs对异丙肾上腺素诱导H9c2细胞肥大的调控作用。

该研究目前主要是为探讨hUC-MSCs在动物以及细胞水平是否均具有减轻心肌细胞肥大的作用，课题组接下来将围绕hUC-MSCS定向归巢能力，探讨hUC-MSCS抑制炎症反应及心肌肥厚的具体分子机制。关于hUC-MSCS抑制心肌肥厚的可能机制，有研究发现间充质干细胞的抗细胞肥大机制是由于分泌血管内皮生长因子阻断了Ca2+/calcineurin/NFATc3细胞肥大通路[40]，也有研究采用生物信息学分析的方式发现间充质干细胞通过AMPK-FoxO1信号通路来抑制心肌细胞肥大的发生[41]，接下来将以hUC-MSCS旁分泌作用抑制相关肥大信号通路为切入点，探讨其可能的分子机制。

根据实验结果来看，hUC-MSCs可以抑制心肌细胞横截面积的增加，且在细胞水平的效果相比于动物水平更加显著。同时，在细胞水平，通过qRT-PCR检测了心房钠尿肽、脑钠尿肽和β-肌球蛋白重链 mRNA的表达量，在动物水平，采用Western blot技术分别检测了术后第9，10，11周各组小鼠心肌组织中心房钠尿肽、脑钠尿肽和β-肌球蛋白重链的蛋白水平，而且在动物水平的实验效果似乎更明显，作者分析可能原因为：药物诱导H9c2心肌细胞肥大与压力负荷导致心肌肥厚的具体机制并不相同，导致细胞与心肌组织内心房钠尿肽、脑钠尿肽和β-肌球蛋白重链 mRNA、蛋白水平本身有差异，从而导致hUC-MSCs对细胞、组织内肥大基因的蛋白和mRNA水平的抑制作用也存在差异性。而且相比于在小鼠心肌组织中提取蛋白，在细胞中提取RNA的实验操作难度更大，容易降解，实验步骤更为复杂，从而导致的实验结果灵敏度不高。

综上所述，该研究通过静脉注射hUC-MSCs来治疗小鼠压力负荷型心肌肥厚，并对其可能的机制进行了初步探索，研究结果发现：在体内及体外水平，hUC-MSCs治疗可以在一定程度上降低心肌细胞内肥大相关蛋白心房钠尿肽、脑钠尿肽和β-肌球蛋白重链的表达，进而抑制心肌细胞肥大的发生，提高术后小鼠心功能的同时延缓心力衰竭的病理进程，这一研究结论将会为未来hUC-MSCs应用于临床高血压性心脏病心肌肥厚的治疗提供新的策略和理论基础。
中国组织工程研究杂志出版内容重点：干细胞；骨髓干细胞；造血干细胞；脂肪干细胞；肿瘤干细胞；胚胎干细胞；脐带脐血干细胞；干细胞诱导；干细胞分化；组织工程

文题释义：
人脐带间充质干细胞：是由新生儿脐带中分离出来的间充质干细胞，具有多向分化潜能，可以定向归巢到炎症、损伤部位并且存活增殖，还可以分泌多种生长因子来参与损伤修复、抗纤维化、免疫调控等过程。
心肌肥厚：高血压状态下，动脉血压的长期持续升高会导致代偿性心肌肥厚，肥大的心肌需氧增加极易发生心肌缺血，进一步恶化将导致心力衰竭的发生，其已成为临床预测心肌梗死、卒中、猝死、心力衰竭及心血管疾病总死亡率的强预测因子。

中国组织工程研究杂志出版内容重点：干细胞；骨髓干细胞；造血干细胞；脂肪干细胞；肿瘤干细胞；胚胎干细胞；脐带脐血干细胞；干细胞诱导；干细胞分化；组织工程

高血压是心血管疾病的主要危险因素，严重威胁人类健康，左室肥厚是其常见的靶器官损害。目前临床上药物治疗手段并不能从根本上解决心脏重构时心肌纤维化及心肌细胞凋亡问题。间充质干细胞通过增殖分化、靶向归巢以及旁分泌作用参与组织损伤修复，是治疗心肌肥厚的种子细胞。研究发现：间质干细胞移植治疗可以抑制心肌肥厚的程度，并改善心功能状况；此外，间充质干细胞对心血管再生、抑制损伤后炎症也有着极大帮助。该实验发现人脐带间充质干细胞治疗可显著缓解心肌肥厚程度，改善小鼠心功能，其机制可能与减少心肌细胞肥大相关基因表达有关。这一研究结论将会为未来人脐带间充质干细胞应用于临床高心病心肌肥厚治疗提供了新的理论基础。

中国组织工程研究杂志出版内容重点：干细胞；骨髓干细胞；造血干细胞；脂肪干细胞；肿瘤干细胞；胚胎干细胞；脐带脐血干细胞；干细胞诱导；干细胞分化；组织工程

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