骨髓干细胞移植影响急性心肌梗死后心室重构的研究现状

目的:目前针对急性心肌梗死所用的介入、溶栓及冠状动脉搭桥术等治疗手段只能恢复血流的再灌注,防止梗死部位的进一步扩大,无法挽救濒死的心肌。基因治疗虽可增强心肌细胞的收缩,但由于有功能的心肌细胞数目减少,使基因治疗的作用受到限制。文章就骨髓干细胞移植对急性心肌梗死后心室重构的研究现状进行综述。资料来源:应用计算机检索PUBMED1997-04/2007-04期间的相关文章,检索词为“acute myocardial infarction,left ventricular remodeling”,并限定文章语言种类为English。同时计算机检索中国期刊全文数据库1997-04/2007-04期间的相关文章,检索词为“急性心肌梗死,左心室重构”并限定文章语言种类为中文。4资料选择:对资料进行初审,并查看每篇文献后的引文。纳入标准:文章所述内容应与骨髓干细胞移植治疗心肌梗死后心室重构研究相关。排除标准:重复研究。资料提炼:共收集到421篇相关文献,46篇文献符合纳入标准,排除的375篇文献为内容陈旧或重复。符合纳入标准的46篇文献中,分别涉及急性心肌梗死后心室重构的过程与机制、骨髓干细胞移植与心室重构等内容。资料综合:急性心肌梗死后心室重构指心肌梗死后心室大小、结构、形态以及心脏功能的变化过程,主要包括心肌梗死区膨出,非梗死区心肌肥大、室壁增厚、心肌间质纤维化,最终导致整个心室进行性扩张、心脏收缩功能减低。干细胞可诱导分化为有功能的心肌组织,取代坏死及无功能的心肌,通过控制细胞基因的表达,减少心肌细胞凋亡。同时,干细胞可分化为内皮细胞和血管平滑肌细胞,并分泌血管内皮生长因子等,促进毛细血管新生和先前存在的血管系统增殖,改善宿主血液供应,减少心肌细胞凋亡,减轻心室重构、改善心功能。结论:急性心肌梗死行干细胞移植后可减轻左室重构,改善心功能,但其具体机制目前尚不完全清楚,可能与心肌再生、血管生成以及心肌细胞凋亡减少有关。     

自体骨髓单个核细胞移植对急性前壁心肌梗死左室重构的影响

急性心肌梗死（AMI）再灌注治疗和抗缺血药物应用使患者生存率明显提高,但因心肌梗死而导致的心力衰竭不可避免地发生.冠状动脉一旦闭塞,短时间内心肌坏死很快发生,随着心肌梗死区的纤维化和瘢痕形成,梗死区室壁延展变薄,非梗死区胶原纤维增生,发生左室重构,成为后期心功能不全和心源性死亡的主要原因.因而,细胞移植代替梗死心肌的研究已成为国内外研究热点.故本研究中我们试图应用骨髓单个核细胞（mononuclear bone marrow cell, MBMC）通过冠脉法进行移植治疗急性前壁心肌梗死,观察其对左室重构的影响,以评价干细胞移植修复梗死心肌和改善心脏功能的可行性及有无不良反应.     

骨髓干细胞自体移植治疗缺血性心脏病的理论与实践

随着成体干细胞转分化现象的发现和深入研究,自体骨髓干细胞移植修复坏死心肌,防治心肌梗死后心力衰竭成为近年再生医学研究的热点之一。骨髓间充质干细胞、造血干细胞、内皮祖细胞、骨髓单个核细胞等骨髓细胞群分别被用于急性心肌梗死自体细胞移植治疗的动物模型及一期临床试验,结果发现移植入心脏的骨髓干细胞可转分化为心肌细胞、血管内皮细胞及血管平滑肌细胞,并能改善心肌梗死后的心功能。作用机制主要包括改善心肌梗死后左室重构,促进侧支血管形成和新生心肌组织。经心外膜、心内膜、冠状动脉及外周循环等不同的细胞移植途径被用于动物实验及临床试验,最佳的移植途径与移植时机的选择密切相关。目前主要问题包括骨髓干细胞迁移和分化的信号途径,有效的干细胞分离和体外扩增技术,最佳的细胞亚群、数量、移植途径和时机,致心律失常和致肿瘤作用等。随着骨髓干细胞移植治疗的深入研究,骨髓干细胞移植结合梗死心肌的血运重建和药物治疗,可能成为将来防治心肌梗死后心力衰竭的标准疗法。     

骨髓干细胞自体移植治疗缺血性心脏病的理论与实践

随着成体干细胞转分化现象的发现和深入研究，自体骨髓干细胞移植修复坏死心肌，防治心肌梗死后心力衰竭成为近年再生医学研究的热点之一。骨髓间充质干细胞、造血干细胞、内皮祖细胞、骨髓单个核细胞等骨髓细胞群分别被用于急性心肌梗死自体细胞移植治疗的动物模型及一期临床试验，结果发现移植入心脏的骨髓干细胞可转分化为心肌细胞、血管内皮细胞及血管平滑肌细胞，并能改善心肌梗死后的心功能。作用机制主要包括改善心肌梗死后左室重构，促进侧支血管形成和新生心肌组织。经心外膜、心内膜、冠状动脉及外周循环等不同的细胞移植途径被用于动物实验及临床试验，最佳的移植途径与移植时机的选择密切相关。目前主要问题包括骨髓干细胞迁移和分化的信号途径，有效的干细胞分离和体外扩增技术，最佳的细胞亚群、数量、移植途径和时机，致心律失常和致肿瘤作用等。随着骨髓干细胞移植治疗的深入研究，骨髓干细胞移植结合梗死心肌的血运重建和药物治疗，可能成为将来防治心肌梗死后心力衰竭的标准疗法。     

同种异体骨髓间充质干细胞穴位移植:急性心肌梗死后血管新生及相关细胞因子的变化

背景:骨髓间充质干细胞移植途径主要包括外周静脉注射移植、冠状动脉移植以及心肌内注射移植,但存在迁移缺少靶向性,价格高昂等局限性.目的:观察同种异体骨髓间充质干细胞穴位移植兔急性心肌梗死后梗死区血管新生及相关细胞因子的变化.方法:提取兔骨髓进行骨髓间充质干细胞的分离、培养、纯化、扩增、鉴定,并标记.将55只兔随机分为正常组与手术组.手术组急性心肌梗死后1周,再随机分为3组:穴位注射干细胞组、模型对照组、穴位注射生理盐水组.5周后,取心肌组织进行免疫组织化学BrdU染色、心肌特异性肌钙蛋白T免疫组织化学染色检测;免疫组织化学法检测梗死心肌组织血小板内皮细胞黏附因子1水平;免疫组织化学法,夹心酶联免疫法、RT-PCR法、Western-Blot法检测血管内皮细胞生长因子及免疫组织化学法榆测碱性成纤维细胞生长因子.结果与结论:穴位注射的骨髓间充质干细胞可迁移至梗死区,并可以在梗死区分化为心肌样细胞.与模型对照组及穴位注射生理盐水组比较,穴位注射骨髓间充质干细胞可使梗死区及周围组织血小板内皮细胞黏附因子1表达上调,诱导梗死区及周围组织血管新生,其机制是刺激心肌组织中碱性成纤维细胞生长因子表达上调.穴位注射骨髓间充质干细胞组梗死心肌组织中和血清中血管内皮细胞生长因子表达均无上调趋势,因此推测,血管新生由碱性成纤维细胞生长因子及未知因素诱导.     

转化生长因子β1在大鼠骨髓间充质干细胞移植修复梗死心肌中的作用

背景:大量研究显示,骨髓间充质干细胞是通过旁分泌作用,促使移植部位大量肌纤维母细胞聚集,分泌大量胶原蛋白,从而使梗死后心脏得到有利修复,并改善心脏收缩舒张功能。目的:探讨转化生长因子β1在大鼠骨髓间充质干细胞修复梗死心肌过程中的作用。方法:①体外实验:模拟心肌梗死后微环境培养大鼠骨髓间充质干细胞,检测其分泌肿瘤坏死因子α、血小板衍生生长因子、转化生长因子β1浓度。②体内实验:将大鼠Brdu标记的骨髓间充质干细胞、转化生长因子β1、PBS分别移植到梗死后心肌内,免疫细胞化学染色、PCR、Wester-blot等方法检测移植后大鼠心肌胶原蛋白Ⅰ、Ⅲ形成的差异。结果与结论:心肌梗死后微环境下培养大鼠骨髓间充质干细胞14d可检测到培养基内有高浓度转化生长因子β1。移植骨髓间充质干细胞、转化生长因子β1大鼠心肌部位可检测到肌纤维母细胞的聚集及胶原蛋白Ⅰ、Ⅲ表达。结果显示大鼠骨髓间充质干细胞移植梗死心肌后,可促进胶原蛋白Ⅰ、Ⅲ的生成,从而改善心脏收缩功能,其中骨髓间充质干细胞所分泌的转化生长因子β1可能发挥重要作用。     

急性心肌梗死后心肌再生治疗的研究现状

急性心肌梗死(acute myocandial infarction,AMI)的心肌再生治疗是在干细胞研究的基础上产生的,目的是通过于细胞的移植促进梗死区心肌细胞再生、防止心室重构和改善心脏功能.目前,国内外已尝试应用多种类型的干细胞移植促进心肌再生,其中因骨髓间充质干细胞(mesenchymal stem cells,MSCs)分化为心肌细胞的可能性最大,是近年研究的热点.现对心肌再生的国内外相关研究现状概述如下.     

同种异体骨髓间充质干细胞移植治疗大鼠急性心肌梗死

背景：多项研究表明,骨髓间充质干细胞移植可在梗死心肌存活,改善心功能。目的：观察同种异体骨髓间充质干细胞移植治疗大鼠急性心肌梗死后心力衰竭的效果。方法：经Percol 密度梯度离心培养大鼠骨髓间充质干细胞,将39只雌性Wistar大鼠采用结扎左前降支的方法复制急性心肌梗死模型,随机分为DMEM对照组（n=12）、骨髓间充质干细胞治疗组（n=15）和骨髓单个核细胞治疗组（n=12）。8周后行血流动力学、组织病理学及免疫组化等检测。结果与结论：两个治疗组左室舒张末压显著降低,左室内压最大上升和下降速率、左室内压最大下降速率与左室收缩压的比值显著升高;术后体质量显著增加,左室相对质量显著减轻;梗死区Ⅰ、Ⅲ型胶原容积分数显著降低;梗死区血管数目显著增加。两个治疗组之间比较,除骨髓单个核细胞治疗组室间隔厚度减小、梗死边缘区血管数目增加外,其余指标差异均无显著性意义。免疫组化示骨髓间充质干细胞治疗组梗死区内有BrdU阳性细胞,而在骨髓单个核细胞治疗组梗死区内则基本没有BrdU阳性细胞;两个治疗组在心肌梗死区可见较多desmin阳性和cTnT阳性细胞或细胞团存在。结果提示骨髓单个核细胞、骨髓间充质干细胞均能促进梗死区血管新生,降低局部胶原沉积,改善心肌梗死后心室重构,显著改善心脏功能。     

介入治疗联合自体骨髓干细胞移植治疗急性心肌梗死的临床观察

近年来,冠状动脉介入治疗(PCI)使急性心肌梗死(AMI)患者的病死率和远期预后得到明显改善。尽管闭塞血管的再通可挽救顿抑的心肌,但不能修复已坏死的心肌。2001年,纽约医院的Orlic等[1]首次报道将骨髓干细胞移植至梗死小鼠心脏中,证实了骨髓干细胞修复心肌的治疗方法是安全、可行的,但是尚无大规模临床实验证实其有效性,同时,也有一些研究结果对骨髓干细胞移植的安全性和有效性持有异议。本研究旨在应用介入的方法经重新开通的AMI相关血管将自体骨髓干细胞移植入AMI的区域,观察其安全性及对心功能的改善情况。1资料与方法1.1病例选择20…     

骨髓干细胞移植梗死心肌区域交感神经重构的研究与进展

心肌梗死后存在着交感神经重构现象,表现为交感神经再生和过度再生.交感神经的过度再生与心肌梗死慢性期室性心律失常和猝死的发生关系密切.骨髓干细胞心肌移植可增加有功能的心肌细胞数目,体外研究表明骨髓干细胞可促进神经元的生长,植入动物心肌梗死心脏后,可使神经生长凼子生成增多,其交感神经密度增加.干细胞植入心肌后刺激心肌神经萌生的机制仍不明确,干细胞植入后足否有神经细胞形成再迁移至心肌梗死远隔区,另外有町能是干细胞分化成过表达神经营养因子和其他生长因子的细胞,转而刺激神经萌生还需探讨.目前骨髓干细胞移植所面临的问题包括移植时选用的细胞类型、横向分化的调控机制不明、移植时机及移植方式、移植的安全性等.     

骨骼肌卫星细胞移植对心肌梗死大鼠心肌纤维化的影响

背景:现已发现心肌梗死后心肌纤维化是心室重构的重要机制,而相关干细胞心肌移植对这一过程的影响报道不多.目的:观察自体骨骼肌卫星细胞移植对心肌梗死大鼠心肌纤维化的影响,并探讨其可能机制.设计、时间及地点:随机对照动物实验,于2007-07/09在解放军第三军医大学大坪医院野战外科研究所第三研究室完成.材料:Wistar 大鼠45只,雌雄各半,体质量150～200 g,其中30只用于制备心肌梗死模型.方法:45只大鼠按随机抽签法分为3组,每组15只.心肌梗死组:结扎冠状动脉左前降支造成心肌梗死,2周后沿梗死区与正常心肌交界处多点注射0.2 mL无血清M199培养液;移植组:造模后将体外培养2周的大鼠自体卫星细胞0.2 mL以注射的方式移植到大鼠梗死区周围.假手术组:不造模,仅在左前降支周围心前壁多点注射0.2 mL生理盐水.主要观察指标:4周后测定各组大鼠缺血心肌血管内皮生长因子mRNA、血管内皮生长因子蛋白质的表达,缺血心肌毛细血管密度变化,苏木精伊红染色观察各组心肌细胞在梗死区的生长、增殖情况.结果:①卫星细胞移植4周后,假手术组和心肌梗死组血管内皮生长因子mRNA和血管内皮生长因子蛋白表达较移植组明显降低(P<0.01);心肌梗死组大鼠毛细血管密度较假手术组升高(P<0.05);移植组大鼠缺血心肌中毛细血管密度较假手术组、心肌梗死组亦明显升高(P<0.01).②苏木精-伊红染色显示假手术组大鼠心肌形态正常,结构清晰,心肌纤维排列整齐有序,肌纤维间无成纤维细胞聚集、增生现象.心肌梗死组大鼠心肌内可见成纤维细胞增生及胶原形成,心肌有序的基本结构发生紊乱.移植组大鼠其梗死区可见较多带有横纹且具有多核的肌细胞存在,组织排列较有序,纤维组织明显少于心肌梗死组.结论:卫星细胞在心肌梗死区中可增殖分化为具有弹性和收缩功能的横纹肌样细胞,并通过自分泌和旁分泌的形式分泌血管内皮生长因子促使缺血心肌毛细血管增生,从而有效地抑制了缺血心肌的纤维化进程.     

不同种类自体骨髓干细胞移植对梗死心肌左室重构的效果比较

背景:骨髓干细胞移植可改善心功能、预防心室重构,目前用于移植的成体骨髓干细胞有骨髓单个核细胞、骨髓间充质干细胞和内皮祖细胞等,不同种类的骨髓干细胞移植后的效果及具体机制尚不清楚。目的:比较自体骨髓单个核细胞、骨髓间充质干细胞冠状动脉移植对急性心肌梗死后心室重构的影响。设计、时间及地点:随机对照动物实验,于2005-03/2006-12在河北省人民医院临床研究中心、河北医科大学电镜室及大连宝生物进行。(basic fibroblast growth factor,bFGF)材料:36只冀中白猪随机分为4组:假手术组6只、模型组10只、骨髓单个核细胞组10只、骨髓间充质干细胞组10只。方法:采用梯度密度离心法分离培养猪自体骨髓单个核细胞,以贴壁法分离培养猪自体骨髓间充质干细胞,移植前均行胶体金标记。除假手术组外,其余3组均以球囊导管压迫冠状动脉前降支的方法建立猪急性心肌梗死模型。造模后90min,经导管由冠状动脉腔内骨髓单个核细胞组移植自体骨髓单个核细胞(6.0±1.3)×107个,骨髓间充质干细胞组移植自体骨髓间充质干细胞(4.5±2.1)×107个,培养28d。主要观察指标:光镜及电镜观察心肌组织病理学改变;超声检查心功能变化;免疫组织化学检测心肌血管数、心肌细胞凋亡、心肌组织核因子κB及肌钙蛋白I阳性表达情况,及其与心功能的关系;RT-PCR法检测心肌血管内皮生长因子(vascular endothelial growth factor,VEGF)、碱性成纤维细胞生长因子(basic fibroblast growth factor,bFGF)mRNA的表达,及其与心功能的关系。结果:①骨髓间充质干细胞组在梗死区、梗死边缘区均可见大量血管增生,冠脉血管周围可见异常细胞团生长,骨髓单个核细胞组有较多的毛细血管"芽生"现象。②细胞移植前各组心功能指标基本相似(F=1.550,P>0.05)。移植后28d与模型组比较,其余3组左心室射血分数均明显降低(F=5.30,P<0.05)。③与模型组比较,骨髓单个核细胞组梗死区及梗死边缘区的血管数明显增加(F=29.56～34.87,P<0.01),骨髓间充质干细胞组无变化;移植细胞两组的梗死区、梗死边缘区心肌细胞凋亡率均显著降低(F=14.31～35.34,P<0.01),肌钙蛋白I阳性率均明显升高(F=19.05,P<0.01);梗死边缘区核因子кB阳性率均明显降低(F=19.05,P<0.01)。④骨髓单个核细胞组梗死边缘区VEGF基因的表达显著高于模型组、骨髓间充质干细胞组(F=49.41,P<0.01)。骨髓间充质干细胞组梗死边缘区bFGF基因的表达显著高于模型组、骨髓单个核细胞组(F=4.71,P<0.01)。⑤左室射血分数与心肌细胞凋亡率、心肌核因子κB呈负相关(r=-0.4411,P<0.05;r=-0.5796,P<0.01);与血管数、VEGF及bFGF表达呈正相关(r=0.775,P<0.01;r=0.5651,P<0.05;r=0.5735,P<0.05)。结论:经冠脉自体骨髓单个核细胞或骨髓间充质干细胞移植均可减轻心肌梗死后左心室重构,心功能的改善与干细胞移植后增加心肌血管数量及心肌VEGF,bFGF表达、减少心肌细胞凋亡及核因子κB水平有关。骨髓单个核细胞移植促心肌血管增生及VEGF的表达均优于骨髓间充质干细胞,而后者促bFGF基因表达的作用优于前者。     

骨髓干细胞动员对心肌梗死大鼠心功能的影响

目的 探讨应用粒细胞集落刺激因子(G—CSF)动员大鼠自体骨髓干细胞治疗心肌梗死对心功能的影响及其可能机制。方法 用异丙肾上腺素(ISO)制作大鼠心肌梗死模型，用骨髓干细胞动员剂G—CSF动员自体骨髓干细胞释放和迁移至心肌梗死灶，于用ISO后24、48h杀死大鼠，取出心脏；用ISO后4周，先用NPA—V多导生理仪检测大鼠血流动力学、心功能指标，随后杀死大鼠，取出心脏，通过免疫组化、HE染色和VG染色方法观察大鼠心梗灶的CD34^ 细胞的浸润及心肌再生、心肌纤维化的情况。结果 用ISO后4周，G—CSF动员组大鼠血流动力学指标、心功能参数均比对照组改善。用ISO后24h，动员组大鼠心梗区可见CD34^ 细胞浸润，并有CD34^ 阳性的新生心肌细胞生长，4周后瘢痕组织少，心肌纤维化程度轻，心肌基本结构得到保护。结论 急性心梗发生后，应用G—CSF动员自体骨髓干细胞向心梗灶内迁移、存活和向心肌细胞、血管内皮细胞等分化；并通过心肌再生、抑制缺血心肌纤维化和保护缺血心肌基本结构而改善心功能。     

骨髓单个核细胞移植后心肌梗死区的血管生成及细胞因子分泌

背景：干细胞移植为治疗心肌梗死带来新的希望,但研究结果不一致,存在争议。细胞移植能否长期持久地改善心脏功能、改善缺血心功能的机制这些问题均不明确。目的：观察经冠状动脉自体骨髓单个核细胞移植对急性心肌梗死犬心功能、血管生成和细胞因子分泌的影响。方法：杂种犬分为骨髓单个核细胞组（n=10）和生理盐水组（n=6）,前上嵴或髂后上棘穿刺分离得到骨髓单个核细胞,结扎冠状动脉前降支建立急性心肌梗死模型,于心肌梗死后2h分别经冠状动脉内移植骨髓单个核细胞和生理盐水,心肌梗死后2h及6周时分别测定超声心动图指标,骨髓单个核细胞移植后6周vWF免疫组化染色检测心肌组织的毛细血管密度,RT-PCR检测血管内皮生长因子（血管内皮生长因子188、血管内皮生长因子164）、碱性成纤维细胞生长因子、基质金属蛋白酶9mRNA的表达。结果与结论：经冠状动脉自体骨髓单个核细胞移植后6周,超声心动图显示,骨髓单个核细胞组射血分数和每搏输出量比生理盐水组显著升高;梗死边缘区新生血管数量明显高于生理盐水组。骨髓单个核细胞组梗死区血管内皮生长因子188、血管内皮生长因子164和碱性成纤维细胞生长因子mRNA表达水平显著高于生理盐水组。骨髓单个核细胞组梗死区基质金属蛋白酶9mRNA表达水平显著低于生理盐水组。结果说明自体骨髓单个核细胞经冠状动脉内注射移植,改善急性心肌梗死后心功能,促进梗死边缘区血管生成,提高促血管生长因子血管内皮生长因子188、血管内皮生长因子164和碱性成纤维细胞生长因子的mRNA表达水平,减少基质金属蛋白酶9mRNA表达水平。     

血管内皮生长因子基因修饰骨髓间充质干细胞移植心肌梗死大鼠:高压氧干预促进治疗性血管生成

背景:骨髓间充质干细胞移植入缺血心肌后梗死区周边心肌的缺血、缺氧、炎性反应、细胞凋亡等病理变化严重影响到移植骨髓间充质干细胞的存活,而高压氧能显著改善其缺氧状态。目的:对心肌梗死模型大鼠缺血心肌局部移植血管内皮生长因子修饰的骨髓间充质干细胞,在移植后对大鼠进行高压氧干预,探讨其对骨髓间充质干细胞移植后所获得的治疗性血管生成效应的影响。方法:将真核表达载体pcDNA3.1(-)/人血管内皮生长因子165转染大鼠骨髓间充质干细胞,再移植至心肌梗死模型大鼠的缺血区组织,移植前细胞行CM-DiI标记。移植后2周每日对大鼠行高压氧治疗干预。移植1个月后行心脏B超测量其左室射血分数,组织化学苏木精-伊红染色和Ⅷ因子染色并评价新生血管密度。结果与结论:CM-DiI能有效标记骨髓间充质干细胞,标记率近100%。细胞移植1个月后高压氧干预的大鼠射血分数、再生血管密度较均明显增高(P<0.05)。证实,高压氧干预能显著促进移植血管内皮生长因子基因修饰的骨髓间充质干细胞的心肌梗死大鼠所获得的治疗性血管生成作用,对心脏功能有明显改善作用。     

自体骨髓间充质干细胞移植梗死心肌猪的心功能变化

背景：干细胞移植可改善缺血性心肌血供并改善心功能。目的：进一步验证自体骨髓间充质干细胞在心肌梗死后的应用及效果评价。方法：15只健康太湖梅山猪通过冠脉栓塞建立心肌梗死模型。随机分为3组,每组5只,其中2组分别在心肌梗死后3h,2周行自体骨髓干细胞移植,模型组不移植细胞。行心脏超声观察心脏功能各指标的改变;并在不同时间点检测血清血管内皮生长因子值;在实验终点取大体标本并通过免疫组织化学检测移植细胞在心肌内定植及分化情况,检测心肌血管密度。结果与结论：心肌梗死3h组与模型组比较,射血分数、左室舒张期内径、左室收缩期内径各项心功能指标及心肌血管密度、不同时间点血清血管内皮生长因子水平差异无显著性意义。心肌梗死后2周移植组与模型组相比,心功能指标均有改善,心肌血管密度大于模型组,血清血管内皮生长因子水平明显高于较移植前（P〈0．05）。提示不同时间点心肌微环境对于骨髓来源的间充质干细胞分化及定植的影响,心肌梗死后急性期内局部微环境不利于移植细胞的存活,在瘢痕修复早期行骨髓干细胞移植对骨髓干细胞的分化和定植以及对心功能的改善有较好的效果。     

骨髓间充质干细胞移植对兔急性心肌梗死后胶原重构的影响

背景:研究发现干细胞移植可明显改善心肌梗死后心功能,以往认为主要与干细胞分化为心肌细胞和促血管新生作用有关,近来研究显示旁分泌、抑制心室重构尤其是细胞外胶原重构对心功能的改善起重要作用.目的:探讨骨髓间充质干细胞移植对兔急性心肌梗死后胶原重构的影响.设计、时间及地点:随机对照动物实验,于2007-06/08在辽宁中医药大学针灸电生理实验室完成.材料:健康日本大耳白兔57只,购自辽宁中医药大学实验动物中心.方法:取2只兔用于制备骨髓间充质干细胞,移植前行BrdU标记.余55只兔取10只作为正常组,45只结扎冠状动脉左室支建立心肌梗死模型,共30只成功造模,随机分为模型组、盐水组、细胞移植组,10只,组.兔心肌梗死后7 d,细胞移植组经耳缘静脉注射骨髓间充质干细胞悬液1 mL(2×10<'6>个细胞),盐水组注射1 mL生理盐水,造模后饲养5周.主要观察指标:采用Masson三色染色法观察心肌间质纤维结构及测量胶原容积分数,免疫组化法测量Ⅰ/Ⅲ型胶原比值.结果:细胞移植组心肌梗死区可见Brdu染色阳性细胞.细胞移植组梗死中心区和交界区内胶原纤维融合较少,排列有序;模型组和盐水组梗死中心区和交界区内胶原纤维斑块状融合明显,排列紊乱.心肌梗死5周后与正常组比较,模型组梗死区及梗死周围区胶原容积分数显著增加(P<0.05),Ⅰ/Ⅲ型胶原比值显著下降(P<0.05);与模型组比较,细胞移植组胶原容积分数、Ⅰ/Ⅲ型胶原比值均显著下降(P<0.05).结论:静脉移植骨髓间充质干细胞可以在心肌梗死区定植,通过减少胶原形成、改善胶原结构来抑制心肌梗死后胶原重构.     

Cardiovascular disease: potential impact of stem cell therapy

Atherosclerotic vascular disease becomes a clinical problem when there is sufficient atherosclerotic plaque burden and/or endothelial dysfunction to cause a limitation of nutrient blood flow to tissues. However, once myocardial infarction has occurred, there is little, if any, way to stimulate the growth of new blood vessels or cardiac muscle to replace that which has been lost. The potential use of hematopoietic stem cells (HSCs) to treat cardiovascular disease has recently been suggested from preclinical and clinical studies. HSCs are precursors of all the blood cells, but they may also give rise to cells of the vascular system, endothelial cells in the form of endothelial progenitor cells (EPCs). Clinical trials have been conducted in patients with either acute myocardial infarction or limb ischemia to determine the initial effectiveness and safety of this treatment approach. These studies demonstrated the potential clinical effectiveness of this stem cell approach to the treatment of patients with acute myocardial ischemia and limb ischemia. Today, more preclinical studies are planned to elucidate the mechanism by which transplanted stem cells can home and differentiate into these endothelial cells and cardiac muscle cells. At the same time, new clinical trials are planned to evaluate both chronic, stable as well as acute myocardial ischemia and limb ischemia with CD34+ and CD133+ stem cells, as well as with further selected EPCs and mesenchymal stem cells.     

自体骨髓单核细胞移植对急性心肌梗死的作用

目的探讨未经诱导的自体骨髓单核细胞可否在梗死心肌环境中存活并分化为心肌细胞及血管内皮细胞。方法40只日本大耳雄兔随机分为两组：移植组及对照组,每组各20只。采用结扎冠状动脉左前降支的方法建立急性心梗模型,以心电图证实模型成功,由超声心动图评价心功能。模型建立后7天,将BrdU标记的自体骨髓单核细胞注射到移植组动物心肌梗死区及周边区,而对照组动物相同部位仅注射等量生理盐水。移植后6周,收集动物心脏进行组织学及免疫组化分析。结果抗BrdU免疫组化发现移植组动物心肌梗死区及周边区内均存在染色阳性的移植细胞,且周边区内的移植细胞呈心肌细胞及血管内皮细胞的形态特点,同时这些细胞抗心肌特异性肌动蛋白抗体染色阳性,证实其肌源性分化。另外,移植组动物梗死周边区血管密度显著高于对照组（P〈0.05）,但两组动物在心肌梗死区内的血管密度没有统计学差异（P〉0.05）。移植后6周,两组动物心功能均有改善,移植组明显优于对照组（P〈0.05）。结论自体骨髓单核细胞移植于梗死心肌后,可在梗死区及周边区存活,并在周边区分化为血管内皮细胞及具有心肌细胞形态特点的细胞、增加梗死周边区的血管密度,改善心功能。     

Regeneration of ischemic cardiac muscle and vascular endothelium by adult stem cells

Myocyte loss in the ischemically injured mammalian heart often leads to irreversible deficits in cardiac function. To identify a source of stem cells capable of restoring damaged cardiac tissue, we transplanted highly enriched hematopoietic stem cells, the so-called side population (SP) cells, into lethally irradiated mice subsequently rendered ischemic by coronary artery occlusion for 60 minutes followed by reperfusion. The engrafted SP cells (CD34(-)/low, c-Kit(+), Sca-1(+)) or their progeny migrated into ischemic cardiac muscle and blood vessels, differentiated to cardiomyocytes and endothelial cells, and contributed to the formation of functional tissue. SP cells were purified from Rosa26 transgenic mice, which express lacZ widely. Donor-derived cardiomyocytes were found primarily in the peri-infarct region at a prevalence of around 0.02% and were identified by expression of lacZ and alpha-actinin, and lack of expression of CD45. Donor-derived endothelial cells were identified by expression of lacZ and Flt-1, an endothelial marker shown to be absent on SP cells. Endothelial engraftment was found at a prevalence of around 3.3%, primarily in small vessels adjacent to the infarct. Our results demonstrate the cardiomyogenic potential of hematopoietic stem cells and suggest a therapeutic strategy that eventually could benefit patients with myocardial infarction.