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缓慢性心律失常严重影响了患者的生活质量,甚至危及生命。目前主要的治疗方法是植入电子起搏器。虽然其能明显缓解患者的症状,但仍存在许多不足,如电池寿命有限,导线断裂、并发感染,缺乏生理性自主调节,易受外界信号的干扰等,存在严重生命安全隐患。这些隐患极大地促进了生物起搏器的发展。本文旨在通过使用携带有转录因子TBX18的重组腺病毒载体(Ad-TBX18-GFP)转染棕色脂肪干细胞(brown adipose-derived stem cells,BADSCs),诱导其更多的向窦房结样或起搏样细胞分化,从而为进一步优化生物起搏器提供实验室依据。第一部分棕色脂肪与白色脂肪的形态特征及其干细胞的分离培养目的:比较大鼠肩胛间区和腹股沟部皮下脂肪的形态学差异,并进行干细胞培养,观察其形态学变化。方法:分别取40-50gSD大鼠腹股沟部和肩胛间区脂肪组织,观察两种脂肪组织的大体形态,采用组织石蜡包埋切片HE染色观察脂肪细胞大小及形态,同时采用酶消化法分离并培养大鼠棕色和白色脂肪干细胞,并观察其形态学变化。结果:从两种脂肪组织的大体观可以得出,大鼠肩胛间区脂肪组织呈棕褐色,富含大量的血管,表面被覆一层白色脂肪;腹股沟区皮下脂肪呈亮白色,富含少量血管。HE染色结果显示肩胛间区脂肪细胞含有多个小脂滴,而腹股沟区脂肪细胞仅含一个大脂滴并填充胞质的大部分。原代BADSCs在含15%FBS普通培养基中贴壁生长良好,部分细胞于1周时出现肌管样改变,并有自发搏动。而白色脂肪干细胞(white adipose-derived stem cells,WADSCs)贴壁生长呈梭形成纤维细胞样形态,少量为多角形。结论:(1)肩胛间区脂肪组织主要为棕色脂肪,而腹股沟区皮下脂肪主要为白色脂肪。两种脂肪组织细胞有明显的形态学差异。(2)BADSCs可在常规培养基中分化为自发搏动的肌管样细胞,而WADSCs则不能。第二部分TBX18促进大鼠棕色脂肪干细胞向起搏样细胞分化的试验研究目的:初步探讨TBX18对大鼠棕色脂肪干细胞定向分化为起搏样细胞的影响。方法:首采用酶消化法分离并培养大鼠BADSCs,用携带有TBX18基因和GFP的重组腺病毒载体(Ad-TBX18-GFP和Ad-GFP)转染BADSCs,倒置荧光显微镜及相差显微镜下观察腺病毒转染情况、细胞生长状况及形态变化,确定其最适感染复数(Multiplicity of Infection,MOI)。腺病毒转染1周后qRT-PCR检测心肌特异性标志物α-SCA、CTNT和起搏通道HCN4的表达。Western Blot及免疫荧光检测CTNI、HCN4的蛋白表达。结果:腺病毒转染BADSCs的最适MOI值为50。Ad-TBX18-GFP转染BADSCs后,细胞形态发生明显改变,肌管样明显增多,并于转染后5～6天出现自发搏动,频率及幅度均强于对照组。qRT-PCR结果显示TBX18转染组α-SCA、CTNT、HCN4mRNA的表达明显高于对照组,差异有统计学意义(P均<0.05)。Western Blot及免疫荧光检测到了 CTNI和HCN4蛋白的表达,与对照组相比有统计学意义(P<0.05)。结论:BADSCs在TBX18诱导下可定向分化为起搏样细胞,可作为生物起搏器的种子细胞。