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探究高表达ILK对大鼠BMSCs增殖及生长因子表达的调控机制与影响

一、引言

1.1研究背景

心血管疾病已然成为全球范围内威胁人类健康的主要疾病之一，其中心肌梗死在其中占据着突出的位置，是导致死亡和心力衰竭的重要原因。在中国，心血管疾病死亡率仍居首位，高于肿瘤及其它疾病，占居民疾病死亡构成的40%以上，急性心肌梗死作为临床最常见的急性心血管疾病，发病率高，死亡风险大，且随着老龄化进程的推进，其发病率与死亡率呈明显上升趋势。尽管目前临床上采用血管紧张素转换酶或血管紧张素受体抑制剂、盐皮质激素受体拮抗剂和β受体阻滞剂等药物治疗以及再灌注策略，显著降低了心肌梗死患者的死亡率，但心梗后心力衰竭的风险仍然居高不下，严重影响患者的生活质量和预后。

骨髓间充质干细胞（BoneMesenchymalStemCells，BMSCs）作为一种具有多向分化潜能的成体干细胞，在心肌梗死的治疗研究中展现出了巨大的潜力。BMSCs可以分化为心肌样细胞、血管内皮细胞和平滑肌细胞等，参与受损心肌组织的修复和再生；还具有旁分泌作用，能够分泌多种生物活性物质，如生长因子、细胞因子等，这些物质可以调节微环境，促进血管生成、抑制细胞凋亡、调节免疫反应等，从而对心肌梗死的治疗发挥积极作用。然而，在实际应用中，BMSCs移植治疗存在一些局限性，如移植细胞的存活率低、分化效率不高以及旁分泌功能有限等，导致其治疗效果未能达到预期，作用弱且维持时间短，限制了BMSCs在临床治疗中的广泛应用。

整合素连接激酶（Integrin-LinkedKinase，ILK）是一种在细胞信号传导中起关键作用的蛋白。研究表明，ILK参与调节细胞的增殖、分化、存活和迁移等多种生物学过程。在心血管领域，ILK对心肌细胞的生长、存活和功能维持具有重要影响。已有研究发现，在缺血环境下，ILK能够激活其下游信号分子蛋白激酶B（Akt）和哺乳动物雷帕霉素靶蛋白（mTOR），增加骨髓间充质干细胞的生存率及血管内皮生长因子（VEGF）表达，提示ILK可能对BMSCs的功能具有调节作用，为改善BMSCs移植治疗效果提供了新的思路。

1.2研究目的

本研究旨在通过转染腺病毒介导的整合素连接激酶（ILK），深入探究其对大鼠BMSCs增殖及生长因子表达水平的影响，揭示相关作用机制，为提高BMSCs在心肌梗死和终末期心力衰竭治疗中的效果提供理论依据和实践基础。

1.3研究意义

本研究具有重要的理论意义和实际应用价值。从理论层面来看，深入研究ILK对大鼠BMSCs增殖及生长因子表达水平的影响，有助于进一步揭示BMSCs的生物学特性和调控机制，丰富干细胞生物学的理论知识体系，为后续相关研究提供重要的参考和借鉴。

在实际应用方面，本研究的成果可能为心肌梗死和终末期心力衰竭等心血管疾病的治疗开辟新的途径。通过增强ILK在BMSCs中的表达，有望改善BMSCs的功能，提高其在移植治疗中的效果，为临床治疗提供更有效的策略，从而提高患者的生活质量，降低死亡率，具有广阔的临床应用前景。

二、材料与方法

2.1实验材料

2.1.1实验动物

选用SPF级SD大鼠，周龄为4-6周，体重在120-150g之间，由[具体动物供应商名称]提供。动物饲养于温度为（22±2）℃、相对湿度为（50±10）%的环境中，保持12h光照/12h黑暗的昼夜节律，自由摄食和饮水。在实验开始前，让大鼠适应环境1周。

2.1.2实验仪器与设备

实验中使用的主要仪器与设备如下：超净工作台（苏州净化，SW-CJ-1F型），为细胞培养提供无菌操作环境；离心机（长沙湘鹰，GL-26MC型），用于细胞悬液的离心分离；显微镜（OLYMPUS，BX51型），观察细胞形态和生长情况；流式细胞仪（美国贝克曼，EPICSXL型），检测细胞转染效率和细胞表面标志物；PCR仪（Bio-RadT100型），用于基因扩增；酶标仪（美国热电，MultiskanFC型），测定细胞增殖率和蛋白表达水平等。

2.1.3实验试剂与材料

构建腺病毒载体所需的携带人野生型ILK质粒aDNA和重组绿色荧光蛋白（hrGFP）购自[具体供应商]，其序列经过测序验证正确。细胞培养液DMEM/F12购自Gibco公司，含有丰富的营养成分，适合BMSCs的生长；胎牛血清（FBS）购自Hyclone公司，为细胞提供生长所需的各种因子；胰蛋白酶购自Sigma公司，用于细胞的消化传代；转染试剂Lipofectamine3000购自Invitrogen公司，具有高效的转染效率；EDU细胞增殖检测试剂盒购