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心肌梗死是导致猝死和心衰的重要原因之一，其在我国的发病率也日益升高。急性心肌梗死后的基本病理变化是大量心肌细胞丢失，最终由纤维性的非收缩细胞所替代。尽管心肌组织中残余有少量具有轻度扩增能力的心肌细胞，加上心脏外干细胞所具有的有限扩增分化能力，心梗区的心肌细胞可产生一定程度的再生性代偿，然而，此类细胞的代偿，如不加以有效的干预措施，是不足以减轻心梗后心功能衰竭的进行性发展。当前的治疗手段主要有药物、多种介入和外科手术治疗等，但都不尽如人意。因此，为保护幸存的心肌和恢复受损的心脏收缩功能，心肌缺血的细胞治疗和基因治疗逐渐成为基础与临床的研究热点。
骨髓间充质干细胞(BoneMarrowMesenchymalStemCell，BMMSC)是存在于成体骨髓组织中的中胚层发育的早期细胞，可自我更新并具有多向分化潜能，具有来源广泛、分离容易方便、遗传稳定、无免疫排斥和伦理障碍等优势，是干细胞治疗及基因治疗的理想供体细胞。同时，BMMSC可接受多种载体的基因转染并在体内分化后仍保持良好的遗传稳定性，使外源性基因易于得到长期和稳定的表达；而外源性基因在BMMSC中的表达有利于增强其移植效应及提高其分化率。由此，我们设想如能将血管内皮细胞生长因子(VascularEndothelialGrowthFactor,VEGF)基因转入BMMSC中，并获得有效的表达，再把携带外源性VEGF基因的BMMSC移植到心梗区，就有可能起到基因或细胞治疗二者相互协同、相互促进的作用；其效果可能优于单用。
本实验分为两个部分。第一部分(VEGF基因转染BMMSC)以密度梯度离心一贴壁培养法获取Wistar大鼠BMMSC，采用阳离子脂质体法转染对大鼠BMMSC进重组人VEGF165外源性基因修饰，以ELISA、RT-PCR和Western检测基因表达情况；第二部分(VEGF基因转染BMMSC移植对大鼠心功能的影响)于大鼠心梗2周后心肌直接注射移植携带VEGF基因的BMMSC到心梗区，4周后通过检测心功能、心梗面积、心梗区血管新生及移植细胞的示踪分化等指标，来检验是否优于独立的细胞治疗或基因治疗，并通过RT-PCR分析VEGF基因的体内表达，探讨VEGF基因以BMMSC为细胞载体的表达特征。
第一部分：血管内皮细胞生长因子基因转染骨髓间充质干细胞目的：探讨对大鼠BMMSC进行重组人VEGF165基因修饰的可行性。
方法：1.采用密度梯度离心一贴壁培养法获Wistar大鼠BMMSC。测定其生长曲线，表面标志CD34、CD44、CD45和SH3，进行向成骨细胞及脂肪细胞诱导分化的研究。2.采用脂质体Lipofectamine2000介导下行pcDNA3.1-hVEGF165转染BMMSC，在倒置显微镜下观察转染后细胞形态和生长情况的变化，通过RT-PCR，Western和ELISA鉴定VEGF在细胞中的表达情况。
结果：1.采用密度梯度离心一贴壁培养法易获取大鼠BMMSC，检测结果为CD44、SH3阳性，CD45、CD34阴性，可向成骨细胞及脂肪细胞诱导分化。2.RT-PCR、Western和ELISA检测均证实采用阳离子脂质体Lipofectamine2000能成功地将hVEGF165基因转染至大鼠BMMSC中，并获得有效的表达。
结论：真核表达载体pcDNA3.1-hVEGF165可以成功地在BMMSC中表达，为进一步探讨VEGF基因转染BMMSC移植对大鼠心功能及心室重构的影响提供了实验依据。
第二部分：血管内皮细胞生长因子基因转染骨髓间充质干细胞移植对大鼠心功能的影响
目的：探讨VEGF基因转染BMMSC后心肌移植对缺血性心脏病心功能及心室重构的影响，并比较联合治疗与基因治疗、细胞治疗单独使用的疗效差别。
方法：以Wistar近交系大鼠建立心肌缺血模型，60只心肌缺血模型动物随机分为5组(各组12只)。联合组(Combogroup)在心梗模型建立2周后于心梗区移植转染VEGF基因的BMMSC，细胞组(Cellgroup)移植等量的BMMSC，基因组(Genegroup)注射脂质体-pcDNA3.1-hVEGF165DNA复合物，对照组(Controlgroup)注射等容积的培养液，模型评估组(Model-assessmentgroup)仅用于模型评估；另取12只未结扎冠脉的Wistar近交系大鼠为假手术组，未作任何治疗。移植4周后以Buxco系统检测心功能，测量心梗面积，免疫组化检测Brdu、肌钙蛋白T双染确定移植细胞的存活与分化，通过Ⅷ因子染色检测血管新生，通过RT-PCR检测VEGF基因的体内表达。
结果：冠脉结扎法制作的大鼠心梗模型，其有效使用率为81.1％(60/74)。未作治疗时，建模2周后心梗面积为(34.4±6.0)％，明显小于6周后的面积(45.6±6.0)％，(P=0.002)；心功能亦较6周后为优。移植治疗4周后，联合组心梗面积为(27.8±3.0)％，低于细胞组(P=0.035)与基因组(P=0.033)的心梗面积；Buxco检测心功能显示LVSP、+dp/dtmax高于细胞组(P=0.026，0.022)与基因组(P=0.030，0.017)的对应值，-dp/dtmax低于细胞组(P=0.036)与基因组(P=0.005)的对应值，LVEDP有低于细胞组(P=0.155)与基因组(P=0.202)的趋势；Ⅷ因子染色示联合组动物心梗区毛细血管密度高于细胞组(P=0.040)和对照组(P=0.000)，较基因组也有一定程度增加(P=0.189)；Brdu、肌钙蛋白T双染示各治疗组心梗区心肌细胞数量不同程度多于对照组，部分为双染阳性细胞；RT-PCR显示联合组VEGF的基因体内表达高于基因组。
结论：VEGF转染BMMSC移植可用于治疗缺血性心脏病，其综合疗效优于基因细胞治疗与治疗的单独应用。