自体骨骼肌卫星细胞心肌移植对心肌梗死大鼠心室重构的影响

目的：了解自体骨骼肌卫星细胞心肌移植对心肌梗死大鼠心室重构的影响及可能机制。 方法：实验于．2004—03／06在第三军医大学大坪医院野战外科研究所三室完成。45只Wistar大鼠随机分为3组，假手术组、对照组及移植组，每组各15只。①对照组及移植组大鼠经结扎冠状动脉前降支建立心肌梗死模型；假手术组除不结扎左前降支外。其余操作同对照组和移植组。②将体外培养2周的大鼠自体卫星细胞以注射的方式移植到移植组大鼠梗死区周围。③4周后测定各组大鼠心室质量及质量指数、血管内皮生长因子mRNA及血管内皮生长因子蛋白质的表达、缺血心肌毛细血管密度的变化，同时观察移植细胞在梗死区的生长、增殖情况并探讨它们相互的关系。 结果：45只大鼠，实验中假手术组及移植组死亡3只，对照组死亡4只，进入结果分析35只。①卫星细胞在梗死区中可增殖分化为横纹肌纤维。②卫星细胞移植4周后，移植组及对照组左室质量、右室质量、左室质量指数（左室质量／体质量）及右室质量指数（右室质量／体质量）比假手术组均明显增加[左室质量：（621．25&;#177;25．34），（699．82&;#177;47．38），（550．33&;#177;21．47）mg，P〈0．001，0．001；右室质量：（192．92&;#177;26．83），（219．82&;#177;38．23），（160．08&;#177;19．63）mg，P〈0．01，0．001；左室质量指数：（2．36&;#177;0．20），（2．69&;#177;0．07），（2．12&;#177;0．05）mg／g，P〈0．001，0．001；右室质量指数：（0．73&;#177;0．09），（0．84&;#177;0．11），（0．61&;#177;0．02），P〈0．001，0．001]；移植组左室质量、左室质量指数及右室质量指数比对照组明显减低（P〈0．001，0．001，0．01）。（④移植组大鼠缺血心肌中毛细血管密度及血管内皮生长因子mRNA、血管内皮生长因子蛋白质的表达较之假手术组、对照组亦明显升高[（523．42&;#177;82．14），（378．23&;#177;43．16），（430．73&;#177;65．04）n／mm^2，P〈0．001，0．01；1．601&;#177;0．251．0．582&;#177;0．066，0．590&;#177;0．072，P〈0．001，0．001；0．148&;#177;0．030，0．110&;#177;0．012，0．117&;#177;0．014，P〈0．001，0．011。 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增加血管内皮生长因子的表达，促使缺血心肌毛细血管增生，从而抑制心室重构过程。     

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.     

内皮祖细胞移植对大鼠心肌梗死后缺血心肌血管再生及心功能的影响

背景:内皮祖细胞是一类能直接分化为血管内皮的前体细胞,不仅参与胚胎期血管发育,也在成体血管新生中起重要作用.目的:观察内皮祖细胞移植对心肌梗死大鼠心肌血管再生及心功能的影响.设计、时间及地点:随机对照,在体组织病理学观察,于2006-07/2007-07在华中科技大学同济医学院附属协和医院心研所完成.材料:清洁级Wistar雄性大鼠80只,65只大鼠建立心肌梗死模型,剩余15只作为假手术组,不结扎冠状动脉.细胞标记BrdU及其抗体为Sigma公司产品,EBM-2细胞培养液基质为Gibico公司产品.方法:抽取大鼠外周血,通过密度梯度离心获得单个核细胞,贴壁法分离培养内皮祖细胞,加入BrdU至终浓度为100mg/L予以标记,继续培养7 d移植备用.造模成功大鼠随机分为2组:内皮祖细胞移植组30只,将BrdU标记的内皮祖细胞悬液100 μL分5点注射到左室前壁梗死灶边缘;培养基对照组30只,以同样方式注射等量的EBM-2细胞培养液基质.主要观察指标:移植后4周对梗死区心肌组织进行病理学及免疫组化检测,测定新生毛细血管密度.心脏超声检查心功能变化.结果:造模过程5只大鼠死亡.内皮祖细胞移植组在心肌瘢痕区边缘发现植入的内皮祖细胞、新生毛细血管和少许淋巴细胞,且存在棕褐色的BrdU阳件细胞;培养基对照组在移植区仅见少许淋巴细胞,无内皮祖细胞成分及BrdU阳性细胞.内皮祖细胞移植组梗死心肌瘢痕边缘毛细血管密度明显高于培养皋对照组(P<0.01).与假手术组比较,内皮祖细胞移植组和培养基对照组的各项心功能指标均出现明显变化,差异有显著性意义(P<0.05).内皮祖细胞移植组的左室射血分数、缩短率均较培养基对照组明显提高(P<0.01).结论:同种异体内皮祖细胞移植到心肌梗死大鼠缺血心肌后能分化为毛细血管内皮细胞,促进梗死后心肌血管新生,改善心功能.     

结缔组织生长因子在急性心肌梗死后心力衰竭大鼠心肌中表达与洛沙坦的调节

目的:观察结缔组织生长因子在急性心肌梗死后心力衰竭大鼠心肌中的表达特点和洛沙坦对其调节作用。方法:实验于2004-01/2005-03在华中科技大学同济医学院附属协和医院心血管病实验室完成。选择健康雌性SD大鼠60只,50只大鼠通过结扎大鼠左冠状动脉前降支制备急性心肌梗死后心力衰竭模型,术后6h存活的44只大鼠随机数字表法分为心力衰竭对照组24只,洛沙坦干预组20只。另设假手术组10只,相当于冠脉结扎部位穿线,但不结扎,然后立即缝合。洛沙坦干预组每天直接灌胃给予洛沙坦10mg/kg,2次/d;心力衰竭对照组及假手术组大鼠灌等量自来水,共计8周。治疗8周后行高频多普勒超声、血流动力学、心脏重塑指标、左室非梗死区心肌结缔组织生长因子蛋白免疫印迹测定。结果:纳入大鼠60只,去除死亡及梗死面积<35%和>55%的大鼠,最终进入结果分析32只。①大鼠左室结构和功能比较:多普勒超声检查提示,心力衰竭对照组的左室舒张末期内径、左室舒张末期容积、E峰、E峰减速度及E/A显著高于假手术组(P<0.01),左室短轴缩短率和射血分数显著低于假手术组(P<0.01)。洛沙坦干预组左室舒张末期内径、左室舒张末期容积、E峰、E峰减速度及E/A显著低于心力衰竭对照组[分别为(7.0±0.5),(8.7±0.6)mm;(421±26),(521±27)μL;(72±6),(95±7)cm/s;(26.5±2.6),(32.1±3.5)m/s2;4.9±0.5,10.3±0.8,P<0.01],左室短轴缩短率和射血分数显著高于心力衰竭对照组[分别为(26±4)%,(21±4)%;(39±4)%,(31±4)%,P<0.01]。②大鼠血流动力学和心室重塑指标改变:心力衰竭对照组平均动脉压明显低于假手术组(P<0.01),左室舒张末压、左心室心肌肥厚指数、右心室心肌肥厚指数和心肌胶原容积分数均显著高于假手术组(均为P<0.01)。洛沙坦干预组左室舒张末压、左心室心肌肥厚指数、右心室心肌肥厚指数和心肌胶原容积分数显著低于心力衰竭对照组[分别为(10.2±1.9),(20.1±2.5)mm Hg;2.30±0.11,2.45±0.12;0.69±0.07,0.92±0.11;(4.7±1.1)%,(8.2±1.2)%,P<0.01]。③大鼠左室心肌结缔组织生长因子蛋白表达的变化:心力衰竭对照组结缔组织生长因子蛋白表达高于假手术组(P<0.01)。洛沙坦干预组结缔组织生长因子蛋白表达低于心力衰竭对照组(分别为0.72±0.21,1.21±0.23,P<0.01)。结论:急性心肌梗死后心力衰竭大鼠左室非梗死区心肌结缔组织生长因子蛋白表达明显升高,洛沙坦对结缔组织生长因子蛋白表达的增加有抑制作用,并能明显减轻左室重塑和延缓心力衰竭进展。     

腺病毒介导血管内皮生长因子基因转染大鼠骨髓间充质干细胞移植梗死心肌的血管再生

背景：骨髓间充质干细胞的存活率与良好的血液供应关系密切，在移植早期其自身所分泌产生的促血管生长因子不足以刺激血管新生而容易导致移植的细胞死亡。目的：观察骨髓间充质干细胞移植联合血管内皮生长因子基因转染对大鼠梗死心肌组织修复重建、血管再生的影响。设计、时间及地点：随机分组设计的细胞基因工程实验，于2006-01／2007-12在中山大学第二附属医院医学研究中心完成。材料：选取具有相同遗传背景的雄性SD大鼠40只建立急性心肌梗死模型，6~8周龄．体质量250～300g。方法：体外分离、培养、纯化SD大鼠骨髓间充质干细胞，以BrdU标记骨髓间充质干细胞。腺病毒介导血管内皮生长因子基因转染骨髓间充质干细胞。将造模后大鼠随机分为4组．每组10只：基因转染骨髓间充质干细胞组，梗死心肌内注射体外转染腺病毒介导血管内皮生长因子的骨髓间充质干细胞；骨髓间充质干细胞组，梗死心肌内注射骨髓间充质干细胞；基因转染组，注射腺病毒介导的血管内皮生长因子；对照组，注射无血清IMDN培养液。主要观察指标：移植4周后观察移植细胞分化和新生血管的形成，并通过超声多普勒检测心功能变化。结果：细胞移植4周后，基因转染骨髓间充质干细胞组、骨髓间充质干细胞组移植区移植细胞表现为心肌肌钙蛋白T染色阳性，细胞呈肌样细胞形态，并且两组心功能都较移植前有明显改善，基因转染骨髓间充质干细胞组改善程度优于骨髓间充质干细胞组。部分BrdU染色阳性的细胞可以分化成为内皮细胞，参与构成了梗死区域新生毛细血管，相对于单纯细胞移植与细胞因子移植，细胞移植结合血管内皮生长因子基因转染促进毛细血管新生更明显。结论：骨髓间充质干细胞移植联合血管内皮生长因子基因转染可以通过促进心肌再生和新生血管的形成来重建缺血心肌，明显改善心功能。     

血管内皮生长因子联合骨髓单个核细胞自体移植治疗大鼠肢体缺血

目的:将血管内皮生长因子应用于骨髓单个核细胞自体移植治疗肢体缺血,探索一种简单、安全有效治疗肢体缺血的方法,同时初步分析血管内皮生长因子促进血管新生的机制和疗效。方法:实验于2005-03/2006-07在上海交通大学附属第六人民医院动物实验中心完成。将48只雄性Wistar大鼠采用随机单位组设计分为4组:缺血对照组、血管内皮生长因子治疗组、骨髓单个核细胞治疗组、转染血管内皮生长因子基因的骨髓单个核细胞治疗组,每组12只。结扎所有动物左后肢股动脉及分支,制备后肢缺血模型。以微量加样器自结扎处以下2cm开始,间隔0.2cm为一注射点,共注射于内收肌和腓肠肌5点,每注射点各注射60μL,缺血对照组大鼠注射300μL培养液,血管内皮生长因子治疗组大鼠注射含5μg基因pcDNA3.1-hVEGF165的DNA-脂质体复合物,骨髓单个核细胞治疗组大鼠注射3×106个骨髓单个核细胞,转染血管内皮生长因子基因的骨髓单个核细胞治疗组大鼠注射含3×106个血管内皮生长因子的骨髓单个核细胞。于移植后4周行动脉造影,采用RT-PCR检测血管内皮生长因子基因的体内表达,采用免疫组化法检测缺血区新生血管密度,评价血管新生情况。结果:48只大鼠均造模成功,并进入结果分析。①移植后4周动脉造影显示,缺血对照组大鼠股动脉及其分支均未显影,血管内皮生长因子治疗组和骨髓单个核细胞治疗组可见中等量新生血管,两组效果相似,转染血管内皮生长因子基因的骨髓单个核细胞治疗组可见有大量新生血管新生,丰富的侧枝循环建立。②大鼠毛细血管密度测定结果显示,血管内皮生长因子治疗组和骨髓单个核细胞治疗组均较缺血对照组新生血管数量增加,转染血管内皮生长因子基因的骨髓单个核细胞治疗组可进一步增强疗效[(10.0±0.8),(21.7±1.9),(20.4±3.3),(42.1±3.5)个/HP,P<0.05],血管内皮生长因子治疗组和骨髓单个核细胞治疗组两组之间差异无明显统计学意义(P>0.05)。③RT-PCR检测大鼠血管内皮生长因子基因的体内表达,转染血管内皮生长因子基因的骨髓单个核细胞治疗组和血管内皮生长因子治疗组均有扩增,转染血管内皮生长因子基因的骨髓单个核细胞治疗组人血管内皮生长因子mRNA相对含量表达高于血管内皮生长因子治疗组(0.191±0.044,0.094±0.032,P<0.05)。结论:本组实验结果说明采用骨髓单个核细胞作为基因载体细胞治疗大鼠肢体缺血,能使血管内皮生长因子获得稳定有效的表达,其效果优于直接基因注射。     

自体骨骼肌卫星细胞移植对MI大鼠心肌的治疗性血管新生作用

目的了解自体骨骼肌卫星细胞移植对MI大鼠心肌的治疗性血管新生作用及其机制.方法 45只Wistar大鼠随机分为假手术组(n=15)、对照组(n=15)及移植组(n=15),对照组及移植组大鼠经结扎冠状动脉前降支建立心肌梗死(MI)模型.将体外培养2周的移植组大鼠自体SC以注射的方式移植到梗死区周围,4周后病理观察移植细胞的生长、增殖情况,测定缺血心肌中VEGFmRNA、VEGF蛋白的表达情况及缺血心肌毛细血管密度的改变.结果 SC在梗死区中可增殖分化为横纹肌纤维.与假手术组及对照组相比,移植组缺血心肌中VEGFmRNA、VEGF蛋白的表达及毛细血管密度均明显增高(P＜0.01或0.001).结论 SC在心肌梗死区中可增殖分化为横纹肌样细胞,并通过自分泌和旁分泌的方式增加缺血心肌VEGF的表达,由此促进缺血心肌中毛细血管密度的提高.     

急性心肌梗死大鼠梗死区血管内皮生长因子和缺氧诱导因子1αmRNA表达及人参皂苷Rg1的干预效应

目的:观察人参皂苷Rg1对急性心肌梗死后血管新生及梗死区血管内皮生长因子和缺氧诱导因子1αmRNA表达的影响及其机制。方法:实验于2005-10/2006-01在中国医科大学附属第一医院循环内科实验室完成。实验分组:健康雄性Wistar大鼠104只,体质量180～220g,随机抽签法分为假手术组8只,对照组、Rg1低剂量治疗组和Rg1高剂量治疗组各32只。实验方法:建立Wistar大鼠急性心肌梗死模型,假手术组开胸不结扎冠状动脉,3d后处死取材;对照组、Rg1低剂量治疗组和Rg1高剂量治疗组分别于术后即刻及术后每天腹腔注射生理盐水1mL、人参皂苷Rg11mg/kg和5mg/kg,术后3,7,10,14d分别取材,每组8只。实验评估:测定血清心肌酶、心肌梗死面积、梗死区微血管密度,逆转录-聚合酶链反应检测梗死区心肌组织血管内皮生长因子和缺氧诱导因子1α的mRNA表达。结果:纳入大鼠104只,均进入结果分析。①人参皂苷Rg1对大鼠心肌酶及心肌梗死面积的影响:Rg1低剂量治疗组、Rg1高剂量治疗组心肌酶较对照组明显降低[(62.25±10.79),(57.64±9.36),(78.63±11.34)μg/L;P<0.05],心肌梗死面积亦明显降低[14d:(12.15±3.68)%,(10.10±3.12)%,(13.94±3.54)%;P<0.05]。②人参皂苷Rg1对大鼠心肌梗死区微血管密度的影响:各组梗死区血管生成数量随着时间的延长呈持续增加的趋势,与对照组比较,差异有显著性意义[Rg1低剂量治疗组14d:(17.29±3.21)个/视野;Rg1高剂量治疗组14d:(23.27±3.42)个/视野;对照组14d:(9.36±3.54)个/视野;P<0.01]。③大鼠心肌梗死区血管内皮生长因子、缺氧诱导因子1αmRNA的表达:心肌梗死后血管内皮生长因子、缺氧诱导因子1αmRNA表达随缺血时间的延长有增高趋势,Rg1低剂量治疗组与Rg1高剂量治疗组明显升高,14d时血管内皮生长因子的增长出现停止或下降[Rg1低剂量治疗组14d:(1.1637±0.1786);Rg1高剂量治疗组14d:(1.7230±0.3102)];而缺氧诱导因子1α继续升高[Rg1低剂量治疗组14d:(1.7263±0.3417);Rg1高剂量治疗组14d:(2.7725±0.3219)]。结论:严重缺血可刺激心肌组织产生大量的血管内皮生长因子、缺氧诱导因子1α,人参皂苷Rg1增加其表达进而刺激心肌梗死区的血管生成,减轻缺血对心肌的损伤。     

急性心肌梗死大鼠心肌乙酰胆碱酯酶活性的变化

目的:观察大鼠急性心肌梗死后心肌中乙酰胆碱酯酶活性的变化。方法:实验于2004-10/2005-04在哈尔滨医科大学附属第一医院中心实验室完成。①实验方法:选择雄性Wistar大鼠68只,采用结扎左冠状动脉前降支的方法制备大鼠心肌梗死及假手术(穿线后不结扎冠状动脉)模型。②实验分组:将术后存活的53只心肌梗死大鼠按随机数字表法分为心肌梗死后3,7,30d组各9,10,10只,将假手术大鼠24只做为各组的对照组,每组8只。③实验评估:从各组大鼠梗死中心、梗死周边、室间隔和右室取材,检测不同部位心肌中乙酰胆碱酯酶活性的变化。结果:存活的53只大鼠均进入结果分析。①心肌梗死后3d时,梗死中心区、梗死周边和室间隔中乙酰胆碱酯酶活性明显高于假手术组[分别为(14.12±3.55),(1.50±0.75)μkat/g;(16.59±7.17),(0.92±0.22)μkat/g;(8.64±4.02),(2.43±1.63)μkat/g],差异有显著性意义(t=3.168,3.367,P<0.01,t=2.817,P<0.05)。②心肌梗死后7d时,梗死中心区、梗死周边心肌中乙酰胆碱酯酶活性明显低于心梗后3d组[分别为(7.13±2.50),(14.12±3.55)μkat/g;(7.45±1.42),(16.59±7.17)μkat/g],但仍明显高于假手术组,差异有显著性意义(t=2.732,2.176,P<0.01);室间隔及右室中乙酰胆碱酯酶活性仍明显高于假手术组(P<0.01,P<0.05)。③心梗后30d时,梗死中心区和梗死周边乙酰胆碱酯酶活性较心梗后3d组进一步降低[分别为(4.55±1.17),(7.13±2.50)μkat/g;(5.83±1.55),(7.45±1.42)μkat/g],差异有显著性意义(t=2.653,2.763,P<0.05),梗死周边、室间隔、右心室中乙酰胆碱酯酶活性仍高于假手术组(P<0.05)。结论:心肌梗死后不同部位心肌中乙酰胆碱酯酶的活性具有不同的变化特点,提示心肌中乙酰胆碱酯酶的检测不仅是评价迷走神经活性的指标,可能也是一个较好的评价迷走神经支配的方法。     

静脉注射骨髓基质细胞对局灶性脑缺血大鼠神经发生的影响

目的:观察经静脉移植骨髓基质细胞后局灶性脑缺血大鼠碱性成纤维细胞生长因子的表达,分析其对缺血性脑损伤神经发生的作用。方法:实验于2005-09/2006-05在中国医科大学实验动物中心完成。①取2月龄Wistar大鼠1只制备骨髓基质细胞,用第3～5代细胞制成单细胞悬液,浓度为3×109L-1。②选取健康成年Wistar大鼠36只,随机数字表法分为假手术组、模型对照组、细胞移植组,12只/组。模型对照组、细胞移植组大鼠建立大脑中动脉闭塞模型,假手术组手术步骤相同,但不阻塞大脑中动脉。术后大鼠提尾右前肢屈曲内收、向右侧转圈或向右侧倾倒为造模成功,每只造模大鼠均符合标准。③造模24h后,细胞移植组取3～5代骨髓基质细胞,消化离心后抽取1mL骨髓基质细胞悬液(浓度为3×109L-1)于鼠尾静脉输入。模型对照组、假手术组鼠尾静脉注射1mL生理盐水。④造模后14d,评估各组大鼠神经功能恢复情况。选择侧脑室室下区部位制作标本切片,免疫组化检测BrdU反应阳性细胞数及碱性成纤维细胞生长因子蛋白的表达。结果:各组大鼠全部进入结果分析。①术后各组大鼠神经功能损伤恢复评估:术后第14天,假手术组无神经功能缺损,细胞移植组神经功能损伤评分明显低于模型对照组[(3.2±0.84),(6.4±0.55)分,P<0.05]。②骨髓基质细胞BrdU免疫组化染色结果:细胞移植组大鼠侧脑室室下区BrdU免疫阳性细胞数明显高于模型对照组、假手术组[(43.1±12.7),(16.2±9.8),(15.6±9.1)个,P<0.05],模型对照组与假手术组差异无显著性意义(P>0.05)。③碱性成纤维细胞生长因子蛋白的表达:细胞移植组碱性成纤维细胞生长因子蛋白阳性率明显高于模型对照组、假手术组[(10.44±3.57),(3.92±1.42),(3.86±1.39)%,P<0.05],模型对照组与假手术组差异无显著性意义(P>0.05)。结论:静脉移植骨髓基质细胞可增强缺血性脑损伤神经发生,作用机制可能与上调脑内碱性成纤维细胞生长因子蛋白的表达水平有关。