小鼠心脏干/祖细胞中的鉴定及其在胁迫条件下的增殖、迁移和分化

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心脏干/祖细胞(cardiacstem/progenitorcells,CSC/CPCs)是定居于心脏的一群原始细胞,它们在维持心脏的动态平衡、修复心脏损伤等过程中均起到重要作用。目前,虽已分离鉴定了多种不同的CSC/CPCs亚群,但当对它们在心脏受到外界胁迫时的体内增殖、迁移和分化还了解很少。文中,我们首先通过检测“新生乳鼠BrdU脉冲追踪”实验中的“长时程BrdU保留细胞(long-termBrdUretainingcells,LTRs)”发现:在正常成体小鼠心脏中,CSC/CPCs主要成簇分布在心尖、室间隔和左心室心肌层中。其次,通过检测“5-FU心肌损伤模型结合BrdU脉冲追踪”实验中的“临时BrdU标记细胞(transientBrdUlabelingcells,TBLCs)”发现:5-FU处理四天后,CSC/CPCs被激活开始增殖;CSC/CPCs激活后产生的早期TBLCs与LTRs具有类似的分布;追踪12小时后,这些成簇分布的TBLCs消失,而分散在成熟心肌细胞间的TBLCs开始大量出现;36小时后,部分TBLCs开始分化为成熟的心肌细胞并与临近的心肌细胞形成心肌润盘。在心脏血管内皮中也检测到LTRs和TBLCs的分布,并且TBLCs占内皮细胞的百分比是LTRs的7倍;同时,在心脏冠状动脉腔面,我们检测一群来自循环系统的LTRs正嵌入到血管内皮中。 然后,我们选用一组细胞表面分子来检测LTRs和TBLCs的细胞表面分子特征,结果显示:~36%的LTRs是c-kit+,~15%的LTRs是sca-1+;~18%的TBLCs是c-kit+,~15%的TBLCs是sca-1+;同时正常成体小鼠心脏中的部分LTRs是N-cad+,但是这些N-cad并不是形成心肌润盘结构而是在LTRs和其临近细胞间形成黏附连接。另外,在正常小鼠心脏中,我们检测到一群双花扁豆凝集素(Dolicbosbiflorusagglutinin,DBA)阳性细胞,54.6%~74.98%的DBA+细胞是LTRs,并且部分TBLCs也是DBA+。 我们的结果表明:成体小鼠心脏中存在多种不同亚群的CSC/CPCs,它们主要成簇分布在心尖、室间隔和左心室心肌层和心脏血管内皮中;当心脏受到损伤时这些不同亚群的CSC/CPCs能增殖、迁移到损伤部位,并分化为心肌细胞对心脏进行修复;另外,在成体小鼠心脏中的DBA+细胞中存在一群CSC/CPCs,因此DBA可以作为分选CSC/CPCs的一个有力工具。
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