同种异体移植骨髓间充质干细胞治疗大鼠心梗后心室重构

摘要

急性心肌梗死(acutemyocardialinfarction，AMI)后心肌细胞发生不可逆转的损伤和丢失，又很难通过自身组织的再生来修复。坏死心肌逐渐被纤维组织取代，发生心室重构(ventricularremodeling)，最终引起充血性心力衰竭。目前药物、冠脉介入和搭桥手术等治疗手段在一定程度上能阻止重构的进程，但也只能恢复再灌注，不能修复或逆转已坏死的心肌，更不能促进心肌再生。心脏移植(hearttransplantation)虽能取代受损心肌，彻底改善心脏状态，但是因其供体来源困难、手术技术要求高、费用昂贵以及免疫排斥反应等原因，临床很难广泛开展。因此，如何增加心肌细胞数目从根本上逆转心肌梗死后心室重构改善心功能仍然是目前主要问题之一。 近年来，通过干细胞(stemcells)移植的方法来增加心肌细胞数目，已取得了令人鼓舞的进展。干细胞是一类具有自我更新和多向分化潜能的细胞，其中骨髓来源的干细胞因其来源广泛，可以自体移植而倍受关注，如骨髓间充质干细胞(mesenchymalstemcells，MSCs)在体内和体外均已成功的被诱导分化为心肌细胞。大量研究证实骨髓干细胞移植可以促进梗死区心肌再生和血管形成，修复受损心肌，改善心脏功能，但是目前干细胞移植对整体心室重构和基质重构影响的研究还比较少。 临床上，心肌梗死好发于中老年人，自体骨髓干细胞增殖分化能力较弱，培养需要较长时间，可能会贻误移植时机，而异体细胞移植可能存在免疫排斥反应。因此，我们实验主要观察骨髓干细胞移植对心室重构和基质胶原重构的影响，以及探讨同种异体移植的可行性。 材料和方法分别取16-18周龄雄性SD大鼠和出生1-2天SD乳鼠的骨髓，体外分离、扩增培养MSCs，移植前5-溴脱氧尿苷(Brdu)标记48-72h。成年雄性SD大鼠40只，体重250±30g，分4组：大鼠MSCs组，乳鼠MSCs组，对照组和假手术组，每组10只。前三组开胸结扎左冠脉前降支，建立急性心梗模型，假手术组开胸，但左冠脉前降支穿线后不结扎。大鼠MSCs组在结扎冠脉后1-2h将5×106个(150μlPBS稀释)大鼠MSCs细胞分点注射到异体大鼠心脏梗死边缘区；乳鼠MSCs组注射等量的乳鼠MSCs细胞；对照组及假手术组注射等量的PBS。6周后，采用超声心动图测量左室舒张末期和收缩末期内径并计算短轴缩短率，测定大鼠心功能。处死动物，取出心脏，直接测量左室重量，左室长径，短轴周长，室间隔厚度，左室前壁(梗死区)厚度，左室后壁(非梗死区)厚度，并计算出左室重量指数，短轴周长与长径比值，获得大鼠心脏结构大体资料。左心室按标准的病理技术行甲醛固定，石蜡包埋，4μm厚度连续切片，行HE染色，改良masson三色染色，Brdu免疫组化染色，测量胶原含量，进行血管计数。 结果1.与对照组比较，大鼠和乳鼠细胞移植组左室舒张末期和收缩末期内径缩短(0.52cm±0.07cm，0.52cm±0.07cmvs10.60cm±0.09cm；0.37cm±0.08cm，0.37cm±0.06cmvs0.46cm±0.09cm，P＜0.05)，短轴缩短率增加，心功能改善。大鼠MSCs组和乳鼠MSCs组间无统计学差异(P＞0.05)。 2.与对照组比较，大鼠和乳鼠细胞移植组左室重量指数减小(2.12mg/g±0.11mg/g，2.11mg/g±0.08mg/gvs2.24mg/g±0.13mg/g，P＜0.05)，左室前壁增厚(2.29mm±0.33mm，2.41mm±0.27mmvs1.77mm±0.25mm，P＜0.01)，长径增加，短轴周长缩短，短轴周长和长径比值减小(1.20±0.07，1.19±0.06vs1.44±0.09，P＜0.01)，心室腔明显缩小。室间隔和左室后壁厚度在细胞移植组和对照组之间无统计学差异(P＞0.05)。大鼠MSCs组各项指标和乳鼠MSCs组间无统计学差异(P＞0.05)。 3.组织病理发现大鼠MSCs组和乳鼠MSCs组的心梗区均可见Brdu阳性细胞。细胞移植后心梗区心肌数目增加，细胞外基质胶原形成明显减少(24.04％±5.71％，25.58％±6.12％vs41.80％±5.77％，P＜0.01)，血管周围胶原沉积减少，血管密度上调(5.62±0.84vessels/0.2mm2，5.88±0.67vessels/0.2mm2vs2.14±0.55vessels/0.2mm2，P＜0.01)。 结论1.骨髓间充质干细胞移植可以促进心肌和血管生成，减少基质胶原形成，延缓心梗后心室重构，提高心功能。 2.大鼠MSCs与乳鼠MSCs移植具有相似的效果，同种异体来源的骨髓间充质干细胞可以在宿主心梗区存活，定植，没有发生明显的免疫排斥反应。

目录

前 言

材料和方法

实验结果

讨 论

References:

骨髓干细胞移植治疗和心肌梗死后心室重构的研究进展

干细胞移植治疗心肌梗死

致 谢