生物技术制药：基因修饰骨髓间充质干细胞治疗心肌梗死

实例
GATA-4
基因
• 基因长度83078 bp • 12个外显子 • 443个氨基酸 • 基因定位 8p23.1-p22
心肌内 注射
质粒构建
转染
大鼠模型
体外实验
抗凋亡、 血管增生
结果
逆转录 病毒
心室肌 细胞
展望
基因修饰 目前研究 研究方向 应用前景
参考文献
[1]李红霞. GATA-4 基因转染促进骨髓间充质干细胞心肌分化 和血管形成的研究及机制 探讨[D].苏州大学博士学位论文.2014,3:1-111 [2]刘金峰，凌斌.骨髓间充质干细胞对心肌梗死治疗的研究进展.中国医学科学院学报[J]. 2015:108-112 [3]王曼,李树仁.基因工程在骨髓间充质干细胞治疗心肌梗死中的应用[J].中国老年学杂志 .2015 ,35:269-271 [4]高 青,李树仁.基因修饰干细胞治疗心肌梗死：临床前和临床应用中的相关问题[J]. 中国组织工程研究.2014,18 (32 ):5221-5225 [5]林育辉,陈敏生.基因修饰骨髓间充质干细胞治疗心肌梗死的研究进展[J].广东医学. 2011,32 (21):2879-2881 [6]王曼.经 Bcl-2 修饰的同种异体骨髓间充质干细胞移植对兔心梗后心功能不全的影响 [D].2014 [7]刘延华,王帅,马迪等. SDF-1 /CXCＲ4 轴在大鼠急性心肌梗死后BMSCs“归巢”中的 作用[J].中医学报.2015,30(201):241-244. [8]Jerome Roncalli. An update on primary findings and new designs in biotherapy studies for acute myocardial infarction [J].Future Cardiol. 2014,10(6):781–788
导管冠 脉内注
射
组织工 程介导
法
细胞因 子趋化
法
优点：易局于部操足作量、的创细 伤胞优小,点血，：管是细人再最胞工生简准材, 改单确料善的定携侧方植带 优点：非损伤性,释 法支于细。循损胞环伤植心入肌体内,准确 放特异性趋化因子趋 缺定点位：、细创微提胞伤血高常大栓移不植,细渗能细胞漏有胞, 化到心脏 效细滞成归胞留活巢无率，法低影均响匀移分植布效, 率心。功能低下
基因修饰骨髓间充质干细胞治 疗心肌梗死
目录 Contents
背景 治疗干细胞及目的基因简介 移植途径 实例与展望
1 背景
急性心肌梗死
冠状动脉粥样硬化性心脏病主要死因。 心肌梗死后，心肌细胞坏死，成纤维细 胞形成瘢痕组织，梗死心肌周围血管数 量减少，心室重构，出现心力衰竭，影 响患者的预后。
背景
Thank you !
• IRES和EGFR基因通过限制性 内切酶连接到pMSCV
• GATA-4连接到pMSCV 验证： • DNA水平（Sager法测序） • mRNA水平（RT-PCR） • 蛋白水平（westernblot和
免疫组化）
干细 胞
BMSCs，一类从成体骨髓 组织分离、并且在体内或 体外能保持其生长特性的 干细胞。且在适当条件下 可诱导分化为软骨细胞、 脂肪细胞、骨细胞及心肌 细胞等。
干细胞是原始且未特化的 细胞，它是未充分分化、 具有再生各种组织器官的 潜在功能。
干细 胞治
疗
骨髓间充 质干细胞
把来源于自体或异体的干细胞 ，通过血管输注或局部注射等 方式，送到身体中有病变的组 织，使干细胞替代或修复损伤 组织，达到治疗疾病的目的。
正性肌力作用。
胞形成耦联，参与心脏的同步
收缩。
BMSCs的特性
易于分离 快速生长 遗传稳定性 易导入、表达外源基因
多向分化 端粒酶活性 免疫原性低 分泌细胞因子
其他治疗心肌梗死的干细胞
骨骼肌干细胞
心肌干细胞
胚胎干细胞
诱导多能干细胞
•安全性高 •易于获取 •易体外扩增 •肌源性分化 •无致瘤性 •抗缺血特性 •低免疫原性 •心律失常
抗炎
促归 巢
➢ 白介素18( IL-18) ➢➢转促录进生V长E因GF子分-泌α( TGF-
α)
➢ 向心肌样细胞分化
➢ 血管内皮生长因子
➢ 基质细胞衍生因子-1
➢ 成纤维细胞生长因子-2 ➢ 促进干细胞迁移
➢ 肝细胞生长因子
➢ 促血管生长
➢ 胰岛素样生长因子
➢ Ang I 基因
移植途径
静脉 移植
心外膜/心 内膜心肌 内注射
ห้องสมุดไป่ตู้
Hearticellgram-Ami
MSCs 移植改善梗死后心脏功能的机制
1 分泌多种因子，促进
细胞增殖，抑制梗死
血管新生的支持性细胞 ，通过直接接触或分泌
区扩大、心肌细胞凋
作用促进新血管生成。
亡。
4
2
分泌的细胞因子提高残
表达心脏特异性标记物，分化
存心肌细胞的功能，即
3 成为心肌细胞，与宿主心肌细
•肌源性血管 •释放旁分泌因子 •保护心肌细胞
•功能相似 •心肌再生 •功能改善 •旁分泌作用 •致瘤性
•心肌细胞 •自发收缩 •蛋白标记物 •转录因子 •致瘤性
目的基因类型
目的基因
促血 管新
生
抗凋 亡
➢ BCL-2 及Akt ➢ 血红素氧合酶-1( HO-1) ➢ 抑制凋亡 ➢ 耐受缺氧 ➢ 生存能力