间充质干细胞移植增加心肌梗死大鼠心肌去甲肾上腺素转运蛋白表达

摘要

目的:观察同种异体骨髓间充质干细胞(bone marrow mesenchymalcells,MSCs)心肌内移植对60分钟缺血/再灌注心肌梗死(myocardialinfarction,MI)模型大鼠左心室重塑及心肌去甲肾上腺素转运蛋白(norepinephrine transporter,NET)表达的影响。探讨MSCs移植对心脏交感神经功能以及胶原重塑作用的可能机制。
　　 方法:雄性Wistar大鼠建立缺血/再灌注MI模型,存活的43只随机分为假手术对照组(n=14),MI组(n=14),MSCs移植组(n=15)。取同种异体大鼠间充质干细胞,采用全血贴壁法培养的3～4代MSCs,于模型恢复再灌注后给予每只大鼠100uLMSCs,浓度1×1010/L梗死周边区域注射。MI后第7天、28天取左心室心肌组织,天狼猩红染色,测定MI范围、面积以及膨展指数,结合偏振光分析MI区胶原容积分数(collagen volumefraction,CVF)和胶原成熟度;免疫组化检测NET表达。
　　 结果:
　　 1.术后第7天与第28天,对照组、MI组、MSCs组三组间大鼠体重、左心室重量/体重均无统计学差异(P＞0.05)
　　 2.与MI组比较,术后第7天与第28天,MSCs组MI区室壁厚度增加(P＜0.05),MI范围以及膨展指数均减小(P＜0.05);
　　 3.术后第7天与第28天,对照组、MI组、MSCs组三组间大鼠左心室收缩压(Left ventricular systolic pressure,LVSP)无统计学差异(P＞0.05);与对照组比较,MI组、MSCs组左心室舒张期末压(left ventricleend-diastolic pressure,LVEDP)增高(P＜0.05),与MI组比较,MSCs组降低(P＜0.05);与对照组比较,MI组、MSCs组左心室内压力最大上升、下降速率(+dp/dtmax及-dp/dtmax)降低(P＜0.05);但MSCs组+dp/dtmax及-dp/dtmax与MI组比较是增高的(P＜0.05)。
　　 4.与MI组比较,1)CVF变化:术后第7天,MI区与非MI区MSCs组CVF差异无显著性(P＞0.05);术后第28天,MSCs组MI区、非MI区CVF降低(P＜0.05);2)胶原成熟度:术后第7天,MI区与非MI区MSCs移植组胶原成熟度无明显变化(P＞0.05);术后第28天,MI区与非MI区MSCs组成熟程度降低(P＜0.05);
　　 5.心肌NET蛋白表达变化:术后第7天,与对照组相比,MI组与MSCs组心肌NET蛋白均增高(P＜0.05),术后第28天NET表达均低于第7天,MSCs组仍高于对照组和MI组(P＜0.05)。
　　 结论:MI后心脏出现交感神经密度/功能异常,NET蛋白表达和/或功能下降将导致心肌间质中NE浓度异常,并因此诱发、增加心肌耗氧量、心肌细胞凋亡增加、心室重塑进展、心律失常,甚至猝死等一系列严重心血管病不良事件。本实验结果显示,MI后MSCs心肌内移植除缩小梗死面积、改善心功能外,梗死区一非梗死区胶原变化呈现成熟度下降特点,与之相同心脏交感神经NET亦呈现随远离梗死区表达增加,因此认为(1)心肌间质与心脏交感神经再生/分布间关系密切。(2)MI后MSCs移植可增加心脏NET蛋白表达水平,对于恢复MI后心脏交感神经异常、维持心肌间质中NE水平正常,减轻MI后心室重塑有重要意义。