本实验通过向骨髓间充质干细胞(bone marrow mesenchymal stem cell ,MSCs)培养体系中加入心肌细胞培养上清液和分别与心肌细胞和成纤维细胞共培养三种方法,体外模拟心肌微环境,探讨心肌微环境对MSCs分化的诱导作用及其作用机制。同时观察缺血缺氧对MSCs体外诱导成的心肌细胞的电生理影响。结果如下:①成功建立了一套兔MSCs分离培养、纯化、鉴定及扩增的标准化技术平台;P10代内兔MSCs生物学性状稳定并保持未分化状态,可以作为后续实验工作的细胞来源。②MSCs具有多向分化潜能,在体外特定诱导条件下可向骨、脂肪分化。③成功建立了一套乳兔心肌细胞分离培养的方法。④免疫荧光及RT-PCR检测结果表明,在MSCs与心肌细胞共培养组检测到了心肌特异性MHC(肌球蛋白重链)、cTnI(肌钙蛋白I)蛋白的表达,与成纤维细胞共培养组及心肌细胞上清液培养组均未表达MHC和cTnI。Western-blotting发现MSCs与心肌细胞共培养组cTn I蛋白表达阳性。⑤MSCs与心肌细胞共培养诱导后可转化为具有心肌细胞动作电位和离子通道特性的类心肌细胞,与正常心肌细胞相类似,从电学的角度证实MSCs具有向心肌细胞分化的潜能。⑥MSCs与心肌细胞共培养诱导后,在模拟缺血缺氧条件下,MSCs的动作电位及离子通道变化特征与理论上正常心肌细胞的改变相似,本实验首次对模拟缺血缺氧环境下诱导后的MSCs电生理学功能特性进行了研究,关于此方面的报道目前还没有。综上所述,本实验为MSCs向心肌细胞诱导分化提供了一个新的技术路线和实验方法,也为今后更好的应用MSCs治疗临床缺血性心脏病和心力衰竭,利用组织工程化治疗,以及为后续动物体内实验提供了理论基础和实验依据。