间充质干细胞对心肌损伤修复的研究进展

在过去的10年中,干细胞已成功地应用于治疗各种疾病:胰岛移植治疗糖尿病;利用胚胎神经前体细胞和神经干细胞治疗神经系统疾病(帕金森综合征、癫痫、休克、脊髓损伤);肝细胞和肝的干细胞治疗肝脏疾病.近几年,干细胞移植治疗缺血性心脏病已成为一个热点话题.大量的动物实验和前期临床试验表明这种治疗对心肌细胞再生和心脏血流动力学改变有着明显的疗效.在各种干细胞中,由于骨髓间充质干细胞(mesenchymal stem cells, MSCs)具有取材方便、体外易培养和可诱导分化的特点,对其研究更加广泛和深入.现对MSCs在治疗心肌病中的应用作一综述.     

兔骨髓间充质干细胞自体移植及血管新生修复梗死心肌的实验研究

目的　了解骨髓间充质干细胞 (MSCs)在心肌梗死的缺血心肌微环境中转化为心肌细胞并改善心功能的可行性。方法　结扎兔左前降支 (LAD)制作急性心肌梗死(AMI)模型 ,骨穿抽取骨髓 ,分离培养扩增骨髓间充质干细胞。术后 2周进行心肌梗死瘢痕内移植 5溴脱氧尿嘧啶(BrdU)标记的骨髓间充质干细胞 ,对照组注射培养基。AMI术前、AMI术后 3d及移植后 4周做超声心动图检测心功能 ,移植后 4周从右颈总动脉插管至左心室测左室压力变化 ,随后处死动物模型 ,取左室标本做冰冻切片 ,采用免疫荧光方法检测BrdU鉴定植入细胞并检测Ⅷ因子相关抗原以测量毛细血管密度。结果　细胞移植组左室切片中可见BrdU染色阳性细胞即植入细胞 ,对照组未见BrdU染色阳性细胞。Ⅷ因子阳性内皮细胞计数表明细胞移植组毛细血管密度大于对照组 (P <0 0 5 )。超声心动图检查证实MSCs移植后 4周左室收缩末期直径 (LVESD)、舒张末期直径 (LVEDD)均小于对照组 (分别为P <0 0 1及P <0 0 5 ) ,小轴缩短率 (ΔD % )、射血分数 (EF)均大于对照组 (均P <0 0 1)。结论　兔缺血心肌内注射骨髓间充质干细胞可依赖组织微环境转化为心肌细胞修复梗死心肌 ,可能伴有移植区域新生血管形成 ,能显著改善心功能 ,可用于心肌梗死的治疗。     

骨髓间充质干细胞与心肌修复

骨髓间充质干细胞 (MSC)具有多向分化潜能 ,在一定的诱导条件下可以分化为多种细胞。 5 氮胞苷可以诱导离体MSC出现心肌表型。MSC移植研究表明 ,在心肌组织微环境中 ,MSC可向心肌分化并与宿主心肌功能整合 ,从而修复损伤坏死心肌、改善心脏功能     

骨髓间充质干细胞移植对损伤血管的内皮修复作用

目的探讨兔颈动脉粥样硬化狭窄血管成形术后,骨髓间充质干细胞(BMSC)移植对损伤血管内皮修复的影响及可能机制。方法制作兔颈动脉粥样硬化狭窄模型48只,随机分成BMSC移植组(n=24)和对照组(n=24)。体外培养兔BMSC,流式细胞仪鉴定BMSC表面标志,DAPI标记后备用。球囊损伤颈动脉的即刻,BMSC移植组以107/kg的细胞数经颈外动脉移植到损伤动脉局部,对照组注射等量的PBS液。术前及细胞移植后3、7、14及28天采集外周血用ELISA法测定血管内皮生长因子水平。移植后7天取材观察DAPI标记BMSC的归巢。移植后14天免疫组织化学染色检测损伤血管组织的血小板-内皮细胞黏附分子(CD31)的表达;移植后28天HE染色后测定损伤血管新生内膜面积、新生内膜面积/中膜面积及再狭窄率。结果 BMSC移植组在移植后各时间点血管内皮生长因子水平均显著高于对照组(P<0.01)。移植后7天BMSC移植组损伤血管的内膜表面见DAPI标记的BMSC。移植后14天血管内膜有CD31的连续性表达,对照组没有表达。与对照组比较,移植后28天BMSC移植组血管新生内膜面积(0.092±0.009比0.189±0.007,P<...     

骨髓间充质干细胞移植治疗心肌梗死的研究进展

溶栓、经皮冠状动脉介入治疗及常规药物治疗可挽救许多急性心肌梗死患者的生命,但不能从根本上恢复心肌细胞数量。骨髓间充质干细胞(BM-MSCS)是骨髓中一种具有多向分化潜能的细胞,可被诱导分化为心肌样细胞,改善梗死区的血液供应及心肌重构,为心肌梗死的治疗带来了新的希望。本文就BM-MSCS移植治疗心肌梗死的方式,移植的时机及临床应用等方面作一综述。     

骨髓间充质干细胞移植治疗心肌梗死的研究进展

骨髓间充质干细胞是一种多能干细胞,在体外培养时,可以通过诱导使其分化为心肌细胞等。目前进行的动物实验和临床Ⅰ期实验表明骨髓间充质干细胞具有促进血管增生以及改善心肌梗死后心脏功能的作用,为心肌梗死的治疗提供了广阔前景。     

骨髓间充质干细胞的研究进展及其应用前景

干细胞是一类具有自我更新和分化潜能的细胞群体,最新的分类方法是根据其来源将其分为四类:成体干细胞、胎儿干细胞、胚胎干细胞和核移植干细胞。胚胎性干细胞和成体干细胞除了来源不同,其最大的区别在于增殖能力和分化潜能的不同:胚胎性干细胞可无限增殖,而成体干细胞的增殖能力则有限;胚胎性干细胞分化潜能要较成体干细胞宽。成体干细胞的可塑性已经成为研究热点,目前有越来越多的实验结果都证实成体干细胞确实具有分化为多种细胞类型的潜能,因此成体干细胞成为生物医学领域中一个很好的研究手段,同时具有广阔的临床应用前景。成体骨髓来…     

骨髓间充质干细胞联合重组人生长激素治疗大鼠心肌坏死

目的:探讨骨髓间充质干细胞(MSCs)移植联合重组人生长激素(rhGH)皮下注射对大鼠心肌坏死模型坏死区血管新生的影响。方法:密度梯度离心和贴壁筛选法获得Wistar大鼠骨髓MSCs,液氮冷冻法制备大鼠左心室前壁心肌坏死模型,动物随机分为5组:假手术组(n=6),实验对照组(n=8),MSCs移植组(经BrdU标记的MSCs12．5×106个／50μl,分5点注射,n=8),rhGH注射组(rhGH 2 IU／kg·d,共14天,n=8)及MSCs+rhGH联合治疗组(n=8)。4周后处死动物,BrdU 免疫组化染色评价移植的MSCs向血管内皮细胞的生成、分化,苏木素伊红(HE)染色下评价坏死面积及血管密度。结果:各组间坏死面积未见统计学差异(P>0．05)。坏死区部分血管内皮细胞核呈BrdU阳性。MSCs移植组、rhGH 注射组以及MSCs+rhGH联合治疗组的血管密度明显高于实验对照组(P<0．001),而MSCs+rhGH联合治疗组坏死区的血管密度又高于MSCs移植组和rhGH注射组(P<0．05)。MSCs移植组与rhGH注射组之间坏死区的血管密度无统计学差异(P>0．05)。结论:心肌坏死急性期植入的MSCs能在坏死区存活、生长并可以向血管内皮细胞方向分化。MSCs移植可以增加坏死区血管密度,rhGH可以加强MSCs促血管生长的作用。     

骨髓间充质干细胞移植治疗心肌梗死机制的研究进展

心肌梗死（myocardial infarction,MD是由于冠状动脉循环改变引起冠状血流和心肌需求之间不平衡而导致的心肌损害,是临床上一种严重的缺血性心脏病（ischemic heart isease,IHD）。梗死的心肌细胞逐渐被瘢痕组织取代,由于瘢痕组织缺乏弹性,难以满足心脏收舒功能的要求,     

骨髓间充质干细胞治疗脑梗死的研究进展

研究发现，骨髓间充质干细胞在适宜条件下可分化为神经元样细胞，并对脑梗死后神经功能缺损有明显的改善作用。文章就骨髓间充质干细胞的生物学特性、作用机制、存在的问题及其在脑梗死应用方面的研究进展做了综述。     

自体骨髓间充质干细胞移植治疗心肌梗死的进展

心肌梗死可引起心肌细胞的丢失,进而引起心脏功能的下降,是心力衰竭最主要的病因。骨髓间充质干细胞（BM—MSCs）是一类具有横向分化为各系统器官和组织能力的干细胞,能补充丢失的心肌细胞并通过旁分泌等机制增强心功能,为心肌梗死提供一种全新的治疗方法,极具发展潜力。本文对BM—MSCs的分离培养、诱导因素、移植以及临床研究等方面进行了综述。     

自体骨髓间充质干细胞移植治疗心肌梗死的时机选择

目的:评价不同时机骨髓间充质干细胞(BMSCs)移植治疗急性心肌梗死(AMI)的疗效.方法:44例首次急性ST段抬高型AMI患者,在急诊成功开通梗死相关冠状动脉后随机分为AMI后第1周移植组(A组,10例)、AMI后第2、第3周移植组(B组,10例)、AMI后第4至6周移植组(C组,11例)和对照组(仅行PCI术,不进行骨髓穿刺或冠状动脉内输注,13例).各组于AMI后3 d、6个月行经胸超声心动图,采用99MTc-MIBI核素的单光子放射计算机断层显像术进行心肌灌注显像.结果:与对照组相比,A组和B组左室射血分数显著提高,心肌灌注缺损指数明显下降.A组与B组间未见明显差异,而C组与对照组相比亦未见明显差异.A组、B组、C组均未出现恶性心律失常和其他严重并发症.结论:AMI急诊介入术后行BMSCs移植是安全的.AMI后前3周行BMSCs移植比较理想.     

自体骨髓间充质干细胞移植对急性心肌梗死后心功能的影响

目的观察骨髓间充质干细胞（MSCs）经冠脉移植对急性心肌梗死后心功能的影响。方法24只日本大耳白兔,随机分为MSCs移植组（n=12）和培养液对照组（n=12）。从兔股骨抽取骨髓,体外培养MSCs。通过结扎左冠前降支建立急性心肌梗死模型。冠脉结扎后7d,细胞移植组和对照组直接经冠脉注入MSCs和培养液。于心肌梗死前、细胞移植前、细胞移植后1、2和4周对兔进行超声心动图检查。移植后4周处死动物,进行BrdU和第Ⅷ因子相关抗原免疫组化检测。结果移植后2周,MSCs移植组在射血分数（LVEF）和左室收缩末直径（LVESD）方面与移植前和对照组相比有显著改善（P<0.05）;移植4周后,LVEF、LVESD和左室舒张末直径（LVEDD）在MSCs移植组与移植前及对照组相比均有显著改善（P<0.05）。免疫组化检测发现,MSCs移植组BrdU染色阳性,血管计数较对照组明显增多（P<0.01）。结论经冠脉移植的MSCs可在梗死区心肌内存活并逐渐分化成心肌样细胞,促进毛细血管生成,显著改善心功能。     

经静脉移植骨髓间充质干细胞对大鼠急性心肌梗死的影响

目的研究单次与多次经静脉移植骨髓间充质干细胞(MSCs)对大鼠急性心肌梗死的影响。方法选择60只SD大鼠随机分为A组(单次移植MSCs)、B组(多次移植MSCs)、C组(单次移植MSCs对照)和D组(多次移植MSCs对照),每组15只。A组在心肌梗死后第1天、B组在心肌梗死后第1、4、7、10、13天经尾静脉移植MSCs 5×10~6个,C组和D组注射等量培养液。大鼠心肌梗死后4周测定左心功能,并行免疫组织化学检测。结果心肌梗死后4周A组和B组大鼠梗死心肌中均可以观察到4’,6二脒基-2-苯吲哚标记阳性细胞存在。与C组和D组比较,A组和B组大鼠左心功能均明显改善,心肌梗死面积减小,毛细血管密度增高(P<0.05)。与A组比较,B组改善作用更加明显(P<0.05)。结论经静脉单次与多次移植MSCs对大鼠急性心肌梗死均有效,但多次移植效果更好。     

经心内膜心肌内移植猪自体骨髓间充质干细胞治疗心肌梗死的实验方法

目的:探讨经皮经心内膜心肌注射移植猪自体骨髓间充质干细胞(bone marrow mesenchymal stem cells,BMSCs)的治疗心肌梗死(MI)实验方法的可行性和安全性。方法: 选5只雌性健康小型猪通过股动脉入路采用冠脉球囊封堵冠状动脉左前降支60 min建立MI模型。以超声确定MI后两周,采用心肌注射器经心内膜向心肌内注入1×108个小型猪自体红色荧光染料Dil标记的BMSCs,并观察心电图(ECG)的变化。移植BMSCs 8周后,取心肌组织行病理切片,选取含有移植细胞的切片行免疫荧光染色。结果: 4只小型猪成功地建立MI模型（1只因术中室颤死亡）并完成经心内膜的细胞移植,注射过程可出现一过性室性早搏以及短阵室速。通过心肌免疫荧光染色证实,移植的BMSCs已在宿主心肌内存活。结论: 使用心肌注射器经心内膜心肌移植自体BMSCs创伤小,方法可行,具有临床应用的前景。     

Emerging role for bone marrow derived mesenchymal stem cells in myocardial regenerative therapy

Current treatments for ischemic cardiomyopathy are aimed toward minimizing the deleterious consequences of diseased myocardium. The possibility of treating heart failure by generating new myocardium and vascular tissue has been an impetus toward recent stem cell research. Mesenchymal stem cells (MSC), also referred to as marrow stromal cells, differentiate into a wide variety of lineages, including myocardial and endothelial cells. The multi–lineage potential of MSCs, their ability to elude detection by the host immune system, and their relative ease of expansion in culture make MSCs a very promising source of stem cells for transplantation. In addition, emerging experimental results with MSCs offer novel mechanistic insights into cardiac regenerative therapy in general. Here we review the characterization of MSCs, animal and human trials studying MSCs in cardiomyogenesis and vasculogenesis in postinfarct myocardium, routes of delivery, and potential mechanisms of stem cell repair.     

自体骨髓间充质干细胞心内膜移植治疗急性心肌梗死的安全性及疗效评价

目的探讨自体骨髓间充质干细胞(MSCs)体外扩增后经心内膜移植治疗急性心肌梗死的安全性及治疗效果.方法开胸结扎再通形成小型猪急性心肌梗死再灌注损伤的动物模型,抽取骨髓,1.077 g/ml密度梯度离心法分离骨髓单个核细胞,扩增培养后2～3周经导管心内膜移植,移植前后心功能及血生化检查,3个月时取梗死心肌、肝、肾、脾等组织冰冻切片及HE染色,免疫荧光法鉴定结蛋白desmin和心肌特异性肌钙蛋白Ⅰ(cTnI)的表达.结果小型猪MSCs为形态均一的梭形细胞,每40ml骨髓液经2～3周传3代平均获得(3.81±0.09)×107个细胞,移植后6周及3个月LVEF较心梗后明显改善(P＜0.05),肝肾功能、血糖、动脉血气结果正常,3个月荧光显微镜下可见移植细胞,免疫组化提示desmin及cTnI表达阳性,HE染色提示肝、脾、肾等主要脏器结构正常.结论体外扩增MSCs体内移植安全,各重要脏器功能及结构正常,心内膜注射移植操作方便,移植后的MSCs体内定位明确,心功能改善,并有心肌相关蛋白的表达.     

骨髓间充质干细胞不同移植方法对心肌梗死大鼠心脏的保护作用

目的对比研究经尾静脉和心外膜直视注射移植骨髓间充质干细胞（MSCs）对心肌梗死大鼠的心脏保护作用。方法结扎左冠状动脉前降支制备大鼠心肌梗死模型,采用同种异体MSCs体外分离、纯化、培养和标记,在梗死后2周,A组经尾静脉植入MSCs,B组心外膜直视注射MSCs,C组尾静脉注入等量DMEM培养液为对照。4周后测定心功能,并行免疫组织化学检测。结果移植组心肌组织中可以观察到DAPI标记细胞存在,免疫组化显示阳性标记细胞α-Actin肌动蛋白检测阳性。与对照組相比,A和B组左心功能显著改善（P<0.05）,A和B组梗死面积明显缩小[分别为（45±2）%,（40±4）%和（41±3）%,P<0.05]。结论MSCs经静脉移植和心外膜植入都能够归巢至心肌梗死区,对梗死大鼠的心脏都具有保护作用。     

A critical challenge: Dosage-related efficacy and acute complication intracoronary injection of autologous bone marrow mesenchymal stem cells in acute myocardial infarction

Background

Previous studies showed improvement in heart function by injecting bone marrow mesenchymal stem cells (BMSCs) after AMI. Emerging evidence suggested that both the number and function of BMSCs decline with ageing. We designed a randomized, controlled trial to further investigate the safety and efficacy of this treatment.

Methods

Patients with ST-elevation AMI undergoing successful reperfusion treatment within 12 hours were randomly assigned to receive an intracoronary infusion of BMSCs (n = 21) or standard medical treatment (n = 22) (the numbers of patients were limited because of the complication of coronary artery obstruction).

Results

There is a closely positive correlation of the number and function of BMSCs vs. the cardiac function reflected by LVEF at baseline (r = 0.679, P = 0.001) and at 12-month follow-up (r = 0.477, P = 0.039). Six months after cell administration, myocardial viability within the infarct area by 18-FDG SPECT was improved in both groups compared with baseline, but no significant difference in the BMSCs compared with control groups (4.0 ± 0.4% 95%CI 3.1–4.9 vs. 3.2 ± 0.5% 95%CI 2.1–4.3, P = 0.237). 99mTc-sestamibi SPECT demonstrated that myocardial perfusion within the infarct area in the BMSCs did not differ from the control group (4.4 ± 0.5% 95%CI 3.2–5.5 vs. 3.9 ± 0.6% 95%CI 2.6–5.2, P = 0.594). Similarly, LVEF after 12 and 24 months follow-up did not show any difference between the two groups. In the BMSCs group, one patient suffered a serious complication of coronary artery occlusion during the BMSCs injection procedure.

Conclusions

The clinical benefits of intracoronary injection of autologous BMSCs in acute STEMI patients need further investigation and reevaluation.