探讨Wnt信号通路蛋白5a(Wnt5a)基因过表达对骨髓间充质干细胞(BMSC)移植治疗心肌梗死的影响及分子机制。
方法结扎雄性SD大鼠冠脉前降支制备心肌梗死动物模型，按数字表法分为实验组(40只)和假手术组(20只)，4周后超声检测大鼠血流动力学指标变化；分离大鼠BMSC并在体外培养纯化，建立Wnt5a稳定沉默(sh-Wnt5a)和过表达的(oe-Wnt5a)BMSC细胞株，采用划痕实验检测Wnt5a沉默和过表达对细胞迁移能力的影响；采用酶联免疫吸附实验(ELISA)技术检测心肌梗死大鼠模型组血清中胰岛素样生长因子1(IGF-1)、血管内皮生长因子(VEGF)、干细胞因子(SCF)和肝细胞生长因子(HGF)的含量；BMSC移植治疗心肌梗死大鼠，实验共分4组：心肌梗死对照组，生理盐水组、BMSC组和oe-Wnt5a组。移植治疗4周后，超声检测血流动力学变化后取材大鼠心肌，冰冻切片、苏木精-伊红(HE)染色后检测大鼠心肌梗死的面积；采用蛋白质印迹法(Western blot)技术检测移植后大鼠心肌组织中Wnt5a、桩蛋白(Paxillin)、干细胞因子受体(C-KIT)、Ca2+依赖的蛋白激酶Ⅱ(CaMKⅡ)和钙敏感受体(CaSR)蛋白的表达，两组和多组间比较分别采用t检验和单因素方差分析。
结果(1)成功建立Wnt5a稳定沉默和过表达的BMSC细胞模型。sh-Wnt5a组细胞迁移率显著低于对照组(6.67±1.02比18.71±3.02，t＝6.542，P<0.01)，oe-Wnt5a组细胞迁移率显著高于对照组(43.33±7.95比18.71±3.02，t＝5.014，P<0.01)。(2)ELISA结果显示，BMSC组及oe-Wnt5a组的血清中IGF-1、VEGF、SCF和HGF的浓度明显高于心肌梗死组[(5 473.20±474.55)、(1 237.85±173.90)、(548.09±77.06)、(136.14±37.41) pg/ml比(3 799.20±384.99)、(652.32±95.34)、(352.78±65.89)、(62.92±12.93) pg/ml，t＝4.745、5.114、3.337、3.204，P<0.05]；oe-Wnt5a组的血清中IGF-1、VEGF、SCF和HGF的浓度明显高于BMSC组[(6 264.31±498.87)、(1 445.75±179.58)、(663.22±79.71)、(238.15±62.09) pg/ml比(5 473.20±474.55)、(1 237.85±173.90)、(548.09±77.06)、(136.14±37.41) pg/ml，t＝3.990、5.441、3.799、3.437，P<0.05]。(3)移植治疗4周，大鼠心功能血流动力学有所改善。BMSC组的Wnt5a、Paxillin、C-KIT、和CaSR蛋白显著高于心肌梗死组(33.37±7.34、86.71±13.12、57.67±11.23、96.45±11.45比14.19±5.26、61.62±10.76、26.81±7.89、64.01±7.75，t＝3.679、3.561、3.895、4.064，P<0.05)；oe-Wnt5a组的Wnt5a、Paxillin、C-KIT、CAMKⅡ和CaSR蛋白表达显著高于心肌梗死组(60.33±10.12、90.22±15.42、86.44±12.45、73.30±11.34、108.69±14.43比14.19±5.26、61.62±10.76、26.81±7.89、47.66±9.87、64.01±7.75，t＝7.007、2.635、7.007、2.954、4.725，P<0.05)。Wnt5a和C-KIT蛋白表达显著高于BMSC组(60.33±10.12、86.44±12.45比33.37±7.34、57.67±11.23，t＝3.735、2.972，P<0.05)BMSC组和Oe-Wnt5a的心梗面积小于心肌梗死组(20.98±1.46、14.14±3.11比32.79±3.96，t＝4.825、6.415，P<0.05)，Oe-Wnt5a组的梗死面积小于BMSC组(14.14±3.11比20.98±1.46，t＝3.448，P<0.05)。
结论Wnt5α基因过表达能有效促进BMSC的迁移及细胞因子的表达，过表达Wnt5a的BMSC移植治疗心肌梗死大鼠比单独移植BMSC疗效更显著。