“小分子水凝胶承载双基因修饰的MMSCs移植治疗心肌梗塞及其机制探讨"来源于国家自然科学基金项目。心肌梗死是在冠状动脉病变基础上发生冠状动脉血供急剧减少或中断，造成相应的心肌严重而持久地缺血导致心肌坏死，常可危及生命。干细胞治疗心肌梗死已成为一种极具潜力的治疗方法，同时移植后细胞滞留率、存活率和分化率低是目前制约其发展的瓶颈；水凝胶可模拟心肌内环境作为干细胞三维载体支架，经移植治疗心梗可明显提高细胞的滞留、存活和分化并改善心功能，然而，小分子水凝胶在心脏修复中的应用尚未广泛开展；我们前期发现经BCL2 和VEGF165 双基因修饰的骨髓间充质干细胞（MMSCs）可提高细胞的存活并促进血管新生。为了进一步明确小分子水凝胶在心脏修复中的作用以期获得更好的疗效，本研究拟采用活性小分子水凝胶承载BCL2 和VEGF165 双基因修饰的MMSCs 移植治疗心肌梗死，通过观察其对MMSCs 粘附、增殖、分化的影响，评价其移植后的疗效，阐明其促进心肌修复的机制，为可注射性心肌组织工程治疗心梗奠定材料学基础。
   本项目主要技术：（1）Bcl-2 和VEGF 双基因共表达MSC 稳转株的构建；（2）Bcl-2 和VEGF 双基因修饰对MSC 在体外糖氧剥夺环境下的保护及机制探讨；（3）设计、合成小分子水凝胶及其表征、细胞相容性、稳定性测试；（4）体外探讨小分子水凝胶对MSC 的存活、分化、粘附、增殖的作用；（5）小分子水凝胶联合Bcl-2 和VEGF 双基因修饰改善MSC 对心肌梗死的治疗效果及机制探讨。
   本项目创新之处：干细胞移植治疗心肌梗死存在移植后细胞滞留率、存活率和分化率低的问题，本研究中，通过结合生物材料、基因修饰和细胞治疗改善了骨髓间充质干细胞移植对心肌梗死的治疗效果，并对其机制进行了研究。首先我们首次提出Bcl-2 和VEGF165 双基因共修饰的腺病毒载体感染骨髓间充质干细胞。目前国内外尚无关于小分子水凝胶结合干细胞应用于心肌梗死实验的相关报道，本课题首先采用小分子水凝胶联合基因工程干细胞治疗心肌梗死。最后我们使用小分子水凝胶承载Bcl-2和VEGF双基因修饰的大鼠MSC移植至大鼠梗死心肌局部，结果表明Bcl-2和VEGF双基因共表达的MSC在动物体内发挥了对心肌梗死更好的治疗作用，并且小分子水凝胶的辅助进一步改善了其对心肌梗死的治疗作用，其机制为更好的细胞滞留，减少凋亡，增强心肌再生，增强血管再生。本研究是生物材料、基因治疗和细胞治疗的联合应用，为治疗心肌梗死也为心肌组织工程提供新的思路
   本项目结合多肽合成、心肌组织工程、干细胞工程等学科领域，具有交叉学科的特点。小分子水凝胶联合双基因修饰能为目前干细胞移植治疗心肌梗塞解决关键性的问题，，为临床应用生物材料、基因治疗和细胞治疗心肌梗死提供有效的理论支持和保证。
   课题负责人在心血管基础与疾病治疗方面长期从事研究，在专业领域内已培养硕博士研究生近70人，发表SCI论文63篇，发表的期刊影响因子最高的是《CHEMICAL SOCIETY REVIEWS》，为38.618。曾获广东省科学技术奖励二等奖、广东省医药卫生科学技术进步三等奖、科学技术进步二等奖、广州市科学技术奖励二等奖、广州市科学技术进步三等奖、国家级教学成果奖二等奖等多项奖项。国务院特殊津贴专家，2018年4月28日获"全国五一劳动奖章"荣誉称号。