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背景：心肌梗死（MI）后心肌细胞的丧失和病理性心室重塑是进展为心功能不全的主要成因。以干细胞为基础的心脏修复为重建受损心肌带来希望。基础实验及临床研究在证实细胞移植安全可行的基础上，显示其介导的组织修复很大程度上受益于强大的旁分泌作用，即促进血管形成、抑制细胞凋亡、激活内源性修复机制。苯妥英钠（PHT）具有促进结缔组织增生的药理特性，研究证实PHT可诱导表皮成纤维细胞多种生长因子及其受体表达上调，增强生长因子的自分泌或旁分泌活性，即PHT中介的旁分泌作用。最近，有报道PHT可靶向性地促进MI大鼠梗死区的胶原沉积与成熟，加速梗死区的基质修复，但具体机制尚不十分清楚。目的：建立大鼠心肌60分钟缺血再灌注（I／R）模型，给与同种异体骨髓间充质干细胞（MSCs）心肌内注射、PHT腹腔内注射或者二者的联合应用，观察MI后血管形成和左室重塑的变化，评价心功能，并检测梗死区血管内皮生长因子（VEGF）、碱性成纤维细胞生长因子（bFGF）、基质金属蛋白酶-2（MMP-2）、组织型基质金属蛋白酶抑制剂-1（TIMP-1）的蛋白表达水平，在证实MSCs和PHT改善MI后组织修复的基础上，探索二者联合应用的综合效应，分析MSCs和PHT介导的旁分泌机制在心肌修复中的可协同性。方法：56只建模成功并存活的雄性Wistar大鼠随机分为5组：假手术组（12只）、对照组（12只）、PHT组（12只）、MSCs组（11只）以及MSCs+PHT组（9只）。采用全血贴壁法培养的3～4代MSCs在移植前用荧光染料DAPI标记，于建模恢复再灌注之时按照1×106／100μL／只的剂量注射至梗死周边区域。对照组和PHT组注射细胞培养基。PHT组和MSCs+PHT组在建模后，连续14天给与腹腔内注射PHT 75mg／kg／day。术后第7天，各组分别处死6、6、6、5、5只，留取心脏标本，通过苦味酸-天狼猩红染色测定梗死范围、胶原容积分数（CVF）等，结合偏振光显微镜分析梗死区胶原成熟程度，麦胚凝集素（WGA）荧光染色测定室间隔心肌细胞横截面积（CSA）；vWF和α-平滑肌肌动蛋白（α-SMA）免疫荧光染色分别计算梗死区及其边缘的毛细血管和小动脉密度；Western blot检测梗死区VEGF、bFGF、MMP-2和TIMP-1的蛋白表达水平。术后第28天，各组剩余动物进行有创血流动力学检查，测定主动脉收缩压（SBP）和舒张压（DBP）、左室舒张末压（LVEDP）、左室内压最大上升速率和最大下降速率(+dp／dtmax及-dp／dtmax)。随后处死并留取心脏标本，进行病理学分析，所测指标与术后第7天相同。结果：1．细胞实验相关结果：1)体外培养的大鼠MSCs呈贴壁生长，形态多样，以梭形多见。原代MSCs生长缓慢，一代以后细胞增殖迅速。2)第3、4代MSCs经DAPI标记后，细胞核着色，紫外光激发呈现蓝色，细胞核多为圆形或卵圆形。3)MSCs移植至梗死边缘区后，术后第7天、第28天的心脏组织切片显示，存活的MSCs主要分布于梗死区边缘和梗死区内。部分DAPI标记的MSCs表达vWF或α-SMA，提示MSCs分化为内皮细胞或平滑肌细胞，参与毛细血管、小动脉的发生。2．动物实验结果：1)病理学大体指标：①梗死范围：术后第7天，各组间比较差异无统计学意义（P＞0.05）；术后第28天，和对照组（41.80±5.21％）比较，PHT组、MSCs组和MSCs+PHT组梗死范围减小，而且MSCs组和MSCs+PHT组梗死范围小于PHT组（P＜0.05）；②梗死区室壁厚度：术后第7天，和对照组比较，MSCs组和MSCs+PHT组室壁厚度增大；术后第28天，和对照组（1.44±0.30mm）比较，PHT组、MSCs组和MSCs+PHT组室壁厚度增大，而且MSCs组和MSCs+PHT组室壁厚度大于PHT组；③膨展指数：术后第7、28天，和对照组比较，PHT组、MSCs组和MSCs+PHT组膨展指数均减小；而且术后第28天，MSCs组和MSCs+PHT组膨展指数小于PHT组；④室间隔心肌细胞CSA：术后第7、28天，和对照组比较，PHT组、MSCs组和MSCs+PHT组CSA均减小；2)胶原分析：①梗死区CVF：术后第7天，各组间比较差异无统计学意义；术后第28天，和对照组比较，PHT组、MSCs组和MSCs+PHT组CVF均减小；②梗死区胶原成熟程度：术后第7天，各组间比较无差异；术后第28天，和对照组或PHT组比较，MSCs组和MSCs+PHT组胶原成熟度均减小（P＜0.01）；和术后第7天比较，对照组和PHT组术后第28天胶原成熟度均增大（P＜0.01）；③室间隔CVF：术后第28天，和对照组比较，PHT组、MSCs组和MSCs+PHT组CVF均减小（P＜0.01）；3)免疫荧光染色结果：①毛细血管密度（vWF染色）：术后第7天，和对照组（84.00±16.73／mm2）比较，MSCs组和MSCs+PHT组毛细血管密度增大；而且MSCs+PHT组毛细血管密度高于PHT组（160.00±34.14／mm2 vs．110.00±23.66／mm2，P＜0.05）；术后第28天，和假手术组或对照组比较，PHT组、MSCs组和MSCs+PHT组毛细血管密度均增大；而且MSCs+PHT组毛细血管密度高于PHT组（100.00±19.15／mm2 vs．71.00±16.02／mm2，P＜0.05）；②小动脉密度（α-SMA染色）：术后第7天，和对照组（10.16±3.35／mm2）或PHT组比较，MSCs组和MSCs+PHT组小动脉密度均增大；术后第28天，和对照组（12.96±4.33／mm2）比较，PHT组、MSCs组以及MSCs+PHT组小动脉密度均增大；4)Western blot检测结果：①VEGF和bFGF：假手术组左室游离壁几乎没有VEGF或bFGF蛋白的表达，余4组间的差异无统计学意义；bFGF蛋白水平测定有依次升高趋势，以MSCs组和MSCs+PHT组为著；②MMP-2：和假手术组比较，余4组MMP-2蛋白表达水平显著升高；4组间比较，蛋白表达水平无差异：③TIMP-1：PHT组TIMP-1蛋白表达水平低于其他各组，剩余组间差异无显著性；5)血流动力学检测结果：3个处理组和对照组比较，SBP、DBP、LVEDP、＋dp／dtmax以及—dp／dtmax的差异均无统计学意义。结论：1)MSCs移植主要通过旁分泌机制介导加速心肌修复、促进血管形成、改善心室重塑的作用，但细胞移植显著抑制梗死区的胶原成熟；2)PHT亦可通过旁分泌机制介导加速心肌修复、促进血管新生、改善心室重塑的作用，但效果不如MSCs移植显著；3)PHT依赖旁分泌作用加速梗死区的胶原更新与成熟，对非梗死区的基质代谢无显著影响；4)MSCs和PHT联合应用加速心肌修复、改善心室重塑，而且促进血管形成的作用得到增强，二者介导的旁分泌效应具有一定的协同性；4)Mscs和PHT联合应用显著抑制梗死区的胶原成熟，彼此存在较强的拮抗作用。