Effect of macrophages phagocytizing mesenchymal stem cells on the repair of infarcted myocardium and possible mechanisms

目的 研究巨噬细胞吞噬骨髓间充质干细胞(MSCs)后对梗死心肌的修复作用以及可能的机制.方法 体外分离培养MSCs,经流式细胞仪分离纯化及进一步缺氧诱导凋亡后与脂多糖激活的巨噬细胞共培养48 h,随后获得吞噬了MSCs的巨噬细胞(pMΦ).将磷酸盐缓冲液(阴性对照组)、MSCs(阳性对照组)、pMΦ(实验1组)、巨噬细胞炎性蛋白( MIP)-lα+ pMΦ(实验2组)经尾静脉注射入急性心肌梗死(AMI)后BALB/C小鼠体内.应用磁共振及多光谱分析仪分析移植后细胞在梗死区的定植及强度,小鼠心脏超声分析移植细胞对小鼠梗死心肌的修复作用,流式细胞技术及弹力纤维染色分析移植细胞修复小鼠梗死心肌的可能机制.结果 多光谱分析显示,与阴性对照组相比,阳性对照组、实验1组和实验2组的细胞均可定植于梗死心肌局部,实验1组的相对荧光强度显著高于阳性对照组(P＜0.001),但显著低于实验2组(P＜0.001).AMI后两周小鼠超声心动图显示,阳性对照组、实验1组和实验2组治疗后的射血分数均较阴性对照组有显著改善,其中实验2组的改善最为明显,其次为实验1组,两两比较差异均有统计学意义(P值均＜0.001).弹力纤维染色显示,与阴性对照组比较,阳性对照组、实验1组和实验2组细胞移植治疗后小鼠的心肌梗死面积均显著缩小(P＜0.001),实验1组的心肌梗死面积占左心室面积比例显著低于阳性对照组(P＜0.001),但仍显著高于实验2组(P＜0.001);实验1组的梗死区弹性纤维占梗死区瘢痕的比例显著高于阳性对照组(P＜0.001),但与实验2组的差异无统计学意义(P=0.32).经胰酶消化及流式细胞仪检测结果显示,与阴性对照组比较,阳性对照组、实验1组和实验2组梗死区附近及外周血中修复性的巨噬细胞显著增多(P值均＜0.001),阳性对照组、实验1组、实验2组的CD86阳性巨噬细胞比例依次增多,组间差异均有统计学意义(P值均＜0.001).结论 AMI后移植的pMΦ可有效定植于梗死心肌并显著改善梗死后的心脏功能,其机制与促进弹力纤维增生及促使更多修复性巨噬细胞的动员与募集有关,MIP-1α可增强这种作用.     

巨噬细胞移植对大鼠心肌梗死后细胞外基质修复的影响

目的探讨移植巨噬细胞对大鼠缺血再灌注引起的心肌梗死后细胞外基质修复和心室重塑的影响。方法贴壁法培养Wistar大鼠腹腔巨噬细胞,建立Wistar大鼠心肌缺血-再灌注模型,随机分为对照组(AMI组,n=23),巨噬细胞移植组(MΦ组,n=20),假手术组(n=12)。术后第7天和第28天,取大鼠左室心肌组织进行组织病理学分析,分别测定膨展指数、梗死面积、非梗死区心肌细胞横截面积(CSA)、梗死区及非梗死区胶原容积分数(CVF)、梗死区胶原成熟程度。结果与AMI组比较,MΦ组术后第7天膨展指数[(0.27±0.13)vs(0.41±0.19),P<0.05]、非梗死区CSA[(330.65±57.30)μm2vs(408.00±99.98)μm2,P<0.01]均显著减少,MΦ组术后第28天膨展指数[(0.30±0.11)vs(0.48±0.12,P<0.01]、非梗死区CSA[(335.80±92.52)μm2 vs(515.41±93.13)μm2,P<0.01]也均显著减少;术后第7天和第28天MΦ组梗死区CVF显著大于AMI组[(53.51±5.82)%vs(45.05±3.66)%,(79.17±5.58)%vs(73.17±5.94)%,P<0.01],非梗死区CVF显著小于AMI组[(2.37±0.65)%vs(4.84±1.81)%,(2.64±0.63)%vs(6.01±1.34)%,P<0.01],梗死区胶原成熟程度显著大于AMI组[(0.566±0.009)vs(0.509±0.011),(2.162±0.047)vs(1.454±0.020),P<0.01]。结论巨噬细胞心肌内移植促进梗死区胶原沉积和成熟度增加,减少梗死范围,减轻非梗死区纤维化程度和心肌肥厚程度,从而改善心肌梗死后左室重塑。     

腺病毒介导人受体活性修饰蛋白-1修饰骨髓间充质干细胞移植对兔心肌梗死后心肌新生血管形成的影响

目的应用人受体活性修饰蛋白-1(hRAMP1)修饰骨髓间充质干细胞(MSCs)移植治疗急性心肌梗死(AMI)兔模型,观察基因修饰干细胞移植对AMI后兔新生血管及心功能的影响。方法采用密度梯度离心结合贴壁法培养兔MSCs,取第3～5代MSCs用于实验。应用带增强型绿色荧光蛋白(EGFP)报告基因的hRAMP1重组腺病毒载体和空病毒载体转染MSCs,建立AMI兔模型,随机分为hRAMP1转染MSCs移植组(hRAMP1-MSCs组)、空病毒转染MSCs移植组(MSCs组)和等体积的磷酸盐缓冲液(PBS)注射组(对照组),每组12只。模型建立后40 min,经局部注射等体积MSCs悬液或PBS至梗死交界区。MSCs移植后7、14、28 d,应用酶联免疫吸附试验(ELISA)测定血清血管内皮生长因子(VEGF)水平;MSCs移植后28 d,应用超声心动仪检测兔的心脏功能,采用苏木精-伊红(H-E)染色评估心肌病理学改变、2,3,5-氯化三苯基四氮唑(TTC)染色测定心肌梗死面积,采用免疫组织化学染色检测梗死交界区CD31的表达,并计数新生毛细血管密度。结果流式细胞术测定结果显示,CD29阳性率为95.8%,CD90为98.6%,CD45为12.5%。MSCs移植后7、14、28 d,hRAMP1-MSCs组的血清VEGF水平均又显著高于MSCs组和对照组(P值均<0.05),MSCs组又显著高于对照组(P值均<0.05)。MSCs移植后28 d,hRAMP1-MSCs组的心肌纤维化程度、心肌梗死面积均显著小于MSCs组和对照组(P值均<0.05),MSCs组又显著小于对照组(P值均<0.05)。MSCs移植后28 d,3组梗死交界区均有CD31表达,hRAMP1 MSCs组新生毛细血管密度显著高于MSCs组和对照组(P值均<0.05),MSCs组又显著高于对照组(P<0.05)。结论 hRAMP1基因修饰MSCs移植较MSCs移植更能增加梗死交界区心肌新生血管密度,改善梗死后心脏的功能。     

二维应变超声心动图评价干细胞移植对心肌梗死大鼠左心室局部收缩功能的影响

目的应用二维应变超声心动图(2-dimensional strain echocardiography,2DSE)观察心肌梗死大鼠在骨髓间充质干细胞(mesenchymal stem cells,MSCs)移植后局部心肌功能改善情况,探讨2DSE在心肌梗死大鼠干细胞移植研究中心功能评价的价值。方法 40只SD大鼠随机分为心肌梗死组(n=14)、MSCs治疗组(n=16)和对照组(n=10),心肌梗死组与MSCs组建立心肌梗死模型,对照组只进行假手术。MSCs组在梗死区心肌局部注射DAPI标记的MSCs,心肌梗死组和对照组只注射DMEM培养基。分别于术前1天和术后1周、术后4周用2DSE观察左心室乳头肌水平短轴局部室壁运动情况。术后4周用荧光显微镜观察心肌梗死区移植细胞分布,免疫组化检测移植细胞的肌钙蛋白表达情况。结果术后4周,MSCs治疗组局部室壁的径向应变和应变率高于心肌梗死组(P<0.01);MSCs组心肌梗死区可见DAPI标记阳性的细胞,该区肌钙蛋白表达阳性。结论 2DSE可以检测出心肌梗死大鼠在MSCs移植后局部心肌收缩功能的改善,可成为干细胞移植研究中可选择的敏感的无创性指标。     

养心通脉有效部位方对MSCs移植大鼠急性梗死心肌影响的研究

目的 探讨养心通脉有效部位方(apr-YTF)对急性梗死心肌实施骨髓间充质干细胞(MSCs)移植促修复的影响.方法 将造模成功的AMI大鼠分为模型对照组、空白对照组、阳性对照组[重组人粒细胞集落刺激因子(rhG-CSF)]和实验观察组(apr-YTF),分别给予MSCs以及相应药物心肌注射,PcLab生物医学信号采集处理系统测定在体心功能,免疫组织化学检测缝隙连接蛋白43(Cx43),RT-PCR检测心脏早期发育基因NKx2.5.结果 实验观察组动物的心功能恢复最好;心肌细胞Cx43阳性着色颗粒呈分散样改变,主要分布于端端连接的闰盘区域和侧侧连接的胞膜上,实验观察组的IOD值最高;各组NKx2.5均有一定水平的表达,实验观察组表达最强,而模型对照组则只有极弱的表达.结论 apr-YTF能促进MSCs移植修复急性梗死心肌,改善心功能.     

经静脉骨髓基质干细胞移植治疗大鼠急性心肌梗死

目的:探讨急性心肌梗死(MI)早期经静脉途径移植骨髓基质干细胞(MSCs)对心肌梗死的影响。方法: 26只雄性SD大鼠随机分为Ⅰ组(MI+MSCs,n=10)、Ⅱ组(MI+PBS缓冲液,n=8)和Ⅲ组(假手术组,n=8),通过 结扎冠状动脉前降支制作心肌梗死模型。同种异体大鼠MSCs体外培养扩增,标记并通过尾静脉于MI后1d移植入 体内。分别进行心脏超声检查、血流动力学测定评价心功能,并行免疫组织化学分析。结果:MSCs移植3周后,Ⅰ组大 鼠心功能较Ⅱ组明显改善(P<0.05),其中Ⅰ组大鼠心功能较移植前也有明显改善(P<0.001),但Ⅱ组心功能则较移植 前进一步降低(P<0.001);免疫组化分析表明部分MSCs迁移至梗死心肌周围并存活下来,分化为心肌细胞。结论: 心肌梗死后1d,经静脉移植的MSCs可归巢至梗死心肌处,并分化为心肌细胞,从而改善损伤的心功能。     

自体骨髓间充质干细胞移植对猪急性心肌梗死再灌注后心功能的影响

目的 初步观察自体骨髓间充质干细胞(MSCs)移植后在心梗区存活并分化为心肌细胞的情况,探讨MSCs经冠脉移植对急性心肌梗死后心功能的影响及其可能机制.方法 13头巴马香猪随机分为MSCs移植组(n=7)和DMEM培养液对照组(n=6).经髂后上棘抽取骨髓,密度梯度结合贴壁培养法分离、纯化、扩增MSCs.通过心导管介入球囊封堵冠状动脉左前降支(LAD)第2对角支以远建立急性心肌梗死模型.模型建立后即刻,细胞移植组和对照组分别经梗死相关冠脉注入4,6-二咪基-4-联苯基吲哚(DAPI)标记过的MSCs和DMEM培养液.于心梗前、细胞移植后4周对猪进行超声心动图检查.移植后4周处死动物,观察心脏大体结构,苏木精-伊红染色及Masson三色染色法观察显微结构改变.通过免疫组化检测移植细胞的肌钙蛋白T (Cardiac Troponin T,c-TnT)、缝隙连接蛋白43 (Connexin43,Cx-43)的表达.结果 移植后4周,MSCs移植组和对照组比较射血分数(LVEF)显著提高(P＜0.05),左室收缩末期内径(LVESD)和左室舒张末期内径(LVEDD)显著减小(P＜0.05).苏木精-伊红染色发现对照组病变区心肌变性、坏死,大量炎性细胞浸润,梗死区与非梗死区界限清楚,移植组梗死区与非梗死区界限不清,且在梗死区中可见部分排列相对整齐的肌纤维结构.Masson染色显示移植组梗死区和交界区内胶原纤维融合较少,排列较为有序,而对照组梗死区和交界区内胶原纤维斑块状融合明显,排列紊乱.MSCs移植组DAPI阳性细胞c-TnT、Cx-43表达阳性.结论 在急性心肌梗死造模后即刻进行经冠状动脉MSCs自体移植,MSCs可以在梗死局部存活并向心肌细胞分化,从而抑制左室重构,显著改善心功能.     

转染hRAMP1的间充质干细胞对心肌梗死后局部血管再生的作用

目的探讨腺病毒介导hRAMP1基因转染间充质干细胞(mesenchymal stem cells,MSCs)移植对心肌梗死后新生血管生成及其可能机制。方法密度梯度离心并贴壁培养获得兔骨髓MSCs,并分别转染pAd2-hRAMP1或pAd2-EGFP后给予CGRP刺激,ELISA法测定细胞培养上清液中VEGF和HGF水平。建立心肌梗死再灌注兔模型,采用随机数字表法分为MSChRAMP1组(pAd2-hRAMP1转染MSCs移植)、MSCnull组(pAd2-EGFP转染MSCs移植)组和对照组(等量生理盐水注射)(n=10)。2周时Western blot检测心肌梗死组织促血管生长因子VEGF和HGF蛋白表达;4周时TTC染色测定心肌梗死面积比;抗CD31免疫组化染色检测心肌梗死区及梗死周边区新生毛细血管密度。结果 CGRP诱导72 h后MSChRAMP1培养上清液中VEGF和HGF水平显著高于MSCnull组[VEGF:(1 859.4±267.4)vs(1 344.4±137.2);(1 052.2±239.3)vs(683.8±150.5)pg/ml,P<0.05]。细胞移植后4周TTC染色检测显示MSChRAMP1组心肌梗死面积显著降低对照组和MSCnull组[(10.1±2.9)%vs(30.6±2.7)%和(22.5±3.2)%,P<0.05];抗CD31免疫组化染色显示,MSChRAMP1组的梗死区和梗死交界区新生毛细血管计数明显高于对照组和MSCnull组(P<0.05);Western blot检测显示细胞移植后2周MSChRAMP1组心肌梗死区促血管生长因子VEGF和HGF蛋白表达显著高于对照组和MSCnull组(P<0.05)。结论MSChRAMP1能通过提高梗死区心肌组织中促血管生长因子VEGF和HGF的表达,促进心肌梗死区和梗死交界区新生毛细血管生成,降低心肌梗死面积。     

rhG-CSF和间充质干细胞移植治疗心肌梗死的比较研究

目的 比较分析rhG-CSF和MSCs移植对梗死心肌的修复作用,并分析其可能作用机制.方法 选择纯种大白兔45只(死亡10只),分为rhG-CSF组(n=12)、MSCs移植组(n=10)和对照组(n=13),于心肌梗死后30d,分别检测其心功能、梗死心肌的形态学以及新生毛细血管密度.结果 与对照组相比,rhG-CSF组和MSCs移植左心室收缩末期内径、舒张末期内径明显降低,心功能提高,室壁厚度增加,心肌梗死面积缩小,而梗死区和梗死边缘区新生毛细血管密度增加,具有统计学意义.结论 rhG-CSF应用和MSCS移植治疗兔心肌梗死,可明显改善心功能,缩小梗死面积,增加梗死心肌新生毛细血管密度.     

趋化因子诱饵受体D6在心肌梗死后心肌重塑中的作用及机制研究

目的:研究急性心肌梗死(AMI)后患者体内趋化因子诱饵受体D6的水平变化过程以及D6在心肌梗死后影响心肌重塑的可能机制。方法:将35例AMI患者根据心肌梗死后72 h血清趋化因子CCL2的检测水平分为h CCL2high组(n=18)和h CCL2low组(n=17),流式细胞术分析外周血中CD14++CD16-炎症单核细胞比例,Q-PCR测定外周血单核细胞趋化因子诱饵受体D6 mRNA的表达,3周后超声心动图测定心脏功能。将30只AMI雄性BLAB/C小白鼠根据血清CCL2的检测水平分为m CCL2high组(n=17)和m CCL2low组(n=13),流式细胞术分析小鼠外周血中CD11b+单核细胞比例;梗死心肌冰冻切片后免疫荧光染色D6阳性细胞,Q-PCR测定心肌梗死后3 d时间梗死区D6 mRNA的表达。3周后通过小动物超声检测小鼠心脏功能。结果:h CCL2high组患者外周血中CD14++CD16-炎症单核细胞比例显著高于h CCL2low组(P<0.001),其单核细胞D6受体的表达明显低于h CCL2low组(P<0.001),但单核细胞D6的表达与患者LVEF%未见明显相关性(P=0.16)。急性心肌梗死小鼠m CCL2high组外周血中CD11b+单核细胞细胞比例显著高于m CCL2low组(P<0.001),梗死心肌组织D6 mRNA表达显著低于m CCL2low组(P<0.001),小鼠梗死心肌免疫荧光可见D6表达于CD11b阳性单核细胞和CD31阳性内皮细胞。3周后小鼠心脏超声示LVEF%与梗死区D6的表达呈正相关(P=0.01)。结论:急性心肌梗死后梗死区组织可表达趋化因子诱饵受体D6,梗死区D6的高表达可抑制心肌梗死后的炎症浸润。梗死区趋化因子诱饵受体D6通过特异性结合CCL2减少心肌梗死后心肌局部的炎症浸润进而减轻心肌梗死后的心肌重塑。     

Protective effects of trimetazidine on bone marrow mesenchymal stem cells viability in an ex vivo model of hypoxia and in vivo model of locally myocardial ischemia

Bone marrow mesenchymal stem cells (MSCs) have shown potential for cardiac repair following myocardial injury,but this approach is limited by their poor viability after transplantation.The present study was to investigate whether trimetazidine (TMZ) could improve survival of MSCs in an ex vitro model of hypoxia,as well as survival,differentiation,and subsequent activities of transplanted MSCs in rat hearts with acute myocardial infarction (AMI).MSCs at passage 3 were examined for their viability and apoptosis under a transmission electron microscope,and by using flow cytometry following culture in serumfree medium and exposure to hypoxia (5% CO2,95% N2) for 12 h with or without TMZ.Thirty Wistar rats were divided into 3 groups (n=10 each group),including groupⅠ(AMI control),groupⅡ (MSCs transplantation alone),and group Ⅲ (TMZ+MSCs).Rat MSCs (4×107) were injected into peri-infarct myocardium (MSCs group and TMZ+MSCs group) 30 min after coronary artery ligation.The rats in TMZ+MSCs group were additionally fed on TMZ (2.08 mg?kg-1?day-1) from day 3 before AMI to day 28 after AMI.Cardiac structure and function were assessed by echocardiography at 28th day after transplantation.Blood samples were collected before the start of TMZ therapy (baseline),and 24 and 48 h after AMI,and inflammatory cytokines (CRP,TNF-α) were measured.Then the sur-vival and differentiation of transplanted cells in vivo were detected by immunofluorescent staining.The cellular apoptosis in the peri-infarct region was detected by using TUNEL assay.Furthermore,apoptosis-related proteins (Bcl-2,Bax) within the post-infarcted myocardium were detected by using Western blotting.In hypoxic culture,the TMZ-treated MSCs displayed a two-fold decrease in apoptosis under serumfree medium and hypoxia environment.In vivo,cardiac infarct size was significantly reduced,and cardiac function significantly improved in MSCs and TMZ+MSCs groups as compared with those in the AMI control group.Combined treatment of TMZ with MSCs implantation demonstrated further decreased MSCs apoptosis,further increased MSCs viability,further decreased infarct size,and further improved cardiac function as compared with MSCs alone.The baseline levels of inflammatory cyto-kines (CRP,TNF-α) had no significant difference among the groups.In contrast,all parameters at 24 h were lower in TMZ+MSCs group than those in MSCs group.Furthermore,Western blotting indicated that the expression of antiapoptotic protein Bcl-2 was upregulated,while the proapoptotic protein Bax was down-regulated in the TMZ+MSCs group,compared with that in the MSCs group.It is suggested that implantation of MSCs combined with TMZ treatment is superior to MSCs monotherapy for MSCs viability and cardiac function recovery.     

骨髓间质干细胞移植对梗死心肌的影响

目的探讨自体骨髓间质干细胞移植对梗死心肌基本结构及心肌收缩力的影响。方法贵州香猪24只,随机分为对照组和实验组,每组12只。抽取骨髓3 mL,按照W ak itan i方法培养出骨髓间质干细胞,经5-氮胞苷诱导后,5-溴脱氧尿苷标记备用。开胸结扎左冠状动脉前降支后,实验组第三代自体骨髓间质干细胞分别注射至结扎的左冠状动脉前降支和远端多点注入急性心肌梗死区域;对照组以同样方法注射DMEM。术后3、6周取标本,组织切片染色,观察组织基本结构;体外药物刺激离体肌条,检测心肌收缩情况。结果VG染色显示实验组胶原纤维融合较少,组织结构排列基本处于有序状态。实验组心肌收缩力明显高于对照组(P<0.001),且随时间推移恢复程度增加(P<0.05)。结论自体骨髓间质干细胞梗死心肌移植可以增加心肌细胞的收缩力,调节组织内胶原纤维的含量和组成,防止心室重构,从而起到对心肌基本结构的保护作用。     

曲美他嗪联合骨髓间质干细胞移植治疗急性心肌梗死的实验研究

目的探讨曲美他嗪(TMZ)能否改善骨髓间质干细胞(MSCs)在体外缺氧模型及急性心肌梗死(AMI)大鼠心脏的存活。方法加入或未加入TMZ的MSCs在无血清培养基培养并缺氧暴露12h,采用透射电子显微镜和流式细胞仪检查第3代MSCs的活力和凋亡。30只Wistar大鼠随机分为AMI对照组、MSCs组及(MSCs+TMZ)组,结扎左冠状动脉前降支制备AMI模型。将MSCs注入梗死心肌边缘[(MSCs组和(MSCs+TMZ)组)]。(MSCs+TMZ)组的大鼠在AMI前3d开始至AMI后28d加喂TMZ。移植28d后,超声心动图评估心脏结构和功能。免疫荧光染色检测移植细胞在体内的存活和分化。TUNEL法检测细胞凋亡。收集TMZ治疗开始前和AMI后24、48h的血液样本,测量C反应蛋白(CRP)与肿瘤坏死因子-α(TNF-α)的变化。结果缺氧培养下,TMZ处理过的MSCs细胞凋亡降低了一半。在体内与AMI对照组相比,MSCs组和(MSCs+TMZ)组的心肌梗死面积显著缩小,心功能明显改善。与单纯MSCs移植相比,TMZ与MSCs移植的组合治疗表现出了更低的干细胞凋亡、更高的干细胞存活、更小的心肌梗死面积和进一步改善的心功能。各组之间CRP、TNF-α的基线水平并无显著差异,然而24h时(MSCs+TMZ)组的所有参数均低于MSCs组。结论 MSCs移植添加TMZ治疗AMI增加MSCs存活和心脏功能的恢复上优于单纯MSCs移植,抑制炎症因子表达可能是其机制之一。     

Effects of Tongxinluo-facilitated cellular cardiomyoplasty with autologous bone marrow-mesenchymal stem cells on postinfarct swine hearts

Background  Treatment of ischemic heart disease remains an important challenge, though there have been enormous progresses in cardiovascular therapeutics. This study was conducted to evaluate whether Tongxinluo (TXL) treatment around the transplantation of mesenchymal stem cells (MSCs) can improve survival and subsequent activities of implanted cells in swine hearts with acute myocardial infarction (AMI) and reperfusion.
Methods  Twenty-eight Chinese mini-pigs were divided into four groups including a control group (n=7); group 2, administration of low-dose TXL alone from the 3rd day prior to AMI to the 4th day post transplantation (n=7); group 3, MSCs alone (n=7) and group 4, TXL + MSCs (n=7). AMI models were made by occlusion of the left anterior descending coronary artery for 90 minutes. Autologous bone marrow-MSCs (3×10⁷ cells/animal) were then injected into the post-infarct myocardium immediately after AMI and reperfusion. The survival and differentiation of implanted cells in vivo were detected by immunofluorescent analysis. The data of cardiac function were obtained at baseline (1 week after transplantation) and endpoint (6 weeks after transplantation) by single photon emission computed tomography (SPECT) and magnetic resonance imaging (MRI). Apoptosis was detected by TUNEL assay and the oxidative stress level was investigated in the post-infarct myocardium at endpoint.
Results  At endpoint, there was less fibrosis and inflammatory cell infiltration with more surviving myocardium in group 4 than in the control group. In group 4 the survival and differentiation of implanted MSCs were significantly improved more than that seen in group 3 alone (P<0.0001); the capillary density was also significantly greater than in the control group, group 2 or 3 both in the infarcted zone (P<0.0001) and the peri-infarct zone (P<0.0001). MRI showed that parameters at baseline were not significantly different between the 4 groups. At endpoint, regional wall thickening and the left ventricular ejection fraction were increased while the left ventricular mass index, dyskinetic segments and infarcted size were decreased only in group 4 compared with control group (P<0.0001). SPECT showed that the area of perfusion defect was significantly decreased at endpoint only in group 4 compared with control group (P<0.0001). TUNEL assay indicated that TXL administration significantly decreased cell apoptosis in peri-infarct myocardium in groups 2 and 4. Furthermore, superoxide dismutase (SOD) significantly increased and malondialdehyde (MDA) decreased in groups 2 and 4 by the administration of TXL.
Conclusions  Our study demonstrates the following: (1) immediate intramyocardial injection of MSCs after AMI and reperfusion resulted in limited survival and differentiation potential of implanted cells in vivo, thus being incapable of beneficially affecting post-hearts; (2) TXL-facilitation resulted in a significant survival and differentiation potential of implanted cells in vivo via inhibition of apoptosis and oxidative stress, accompanied by significant benefits in cardiac function.

     

骨髓间充质干细胞移植大鼠缺血心肌后GATA-4mRNA的表达

目的观察骨髓间充质干细胞(MSCs)移植于大鼠缺血心肌后,心脏早发育基因GATA-4 mRNA的表达。方法设模型组、假手术组和空白对照组,其中模型组采用"冠脉结扎法"建立大鼠急性心肌梗死(AMI)模型。收集从SD雄性大鼠胫骨和股骨骨髓中分离、培养、鉴定后的MSCs,密度调至3×106/100μL悬液,移植于缺血心肌边缘组织的3个位点直接注入共100μL的MSCs细胞悬液,假手术组和空白对照组均在与模型组相同注射部位的3个位点直接注入共100μL的MSCs细胞悬液,28 d后处死大鼠进行相关实验样本处理。采用逆转录聚合酶链反应(RT-PCR)技术检测心肌组织中GATA-4 mRNA的表达。结果 MSCs移植模型组和假手术组的大鼠心肌中存在GATA-4 mRNA的表达;而空白组的心肌中未检出GATA-4 mRNA的表达,对其IOD值半定量分析,模型组高于假手术组和空白组,差异有统计学意义(P<0.05或<0.01)。结论 MSCs在进入缺血心肌环境后,细胞内的心肌特异转录过程被再次激活,确立了MSCs向心肌细胞分化的方向。     

经冠状动脉移植同种异体脐带间充质干细胞治疗猪心肌梗死的实验研究

目的：探讨经冠状动脉移植同种异体脐带间充质干细胞治疗急性心肌梗死（AMI）的可行性及疗效。方法采用经皮球囊封堵法制备 AMI 模型,AMI 后2周将 GFP 标记的脐带间充质干细胞经冠状动脉移植入小型猪心肌梗死区域（移植组）,对照组注射等量生理盐水。分别于干细胞移植前、移植后6周行心脏超声和核素门控心肌灌注显像检查,观察心肌灌注的改善及心功能的变化情况。取心肌梗死区组织作冰冻切片,vWF 免疫组织化学法染色观察梗死区毛细血管新生情况。结果（1）对照组：心肌梗死后8周和心肌梗死后2周比较,各项指标均无显著改善（P ＞0．05）。移植组：干细胞移植后6周左室射血分数、左室收缩期末内径、左室舒张末期内径、左室短轴缩短率及左室心肌梗死面积均较移植前有明显改善（P ＜0．05）。与对照组比较,移植组各项指标均明显改善（P ＜0．05）。（2）vWF 免疫组织化学法染色显示移植组新生毛细血管密度高于对照组。结论经冠状动脉移植的同种异体脐带间充质干细胞能够在梗死心肌内存活,增加梗死区血管新生,缩小梗死面积,改善心功能。     

脐血MSCs移植对急性心肌梗死大鼠心肌的修复作用

目的:观察体内心肌缺血微环境诱导下人脐血间充质干细胞(umbilical cord blood mesenchymal stem cells,UCBMSCs)向心肌样细胞的定向分化及对急性心肌梗死(acute myocardial infarction,AMI)大鼠心功能、新生血管的影响。方法:收集健康产妇脐血细胞,采用密度梯度离心结合差速贴壁的方法分离MSCs;健康成年SD大鼠30只,制备成AMI大鼠模型后分为2组,移植组在心肌梗死周边区注射移植GFP标记的UCBMSCs;对照组在心肌梗死周边区注射等量生理盐水。术后4周行超声心动图检测及血流动力学检查,并取心脏组织行冰冻切片,免疫荧光染色检测UCBMSCs心肌特异性蛋白cTnT和Connexin43的表达;并进行抗Ⅷ因子抗体免疫组化染色,观察心肌毛细血管密度(myocardial capillary density,MCD)的变化。结果:与对照组相比,术后4周移植的UCBMSCs表达心肌特异性蛋白cT-nT和Connexin43,对照组无心肌特异蛋白表达;移植组LVEDD、LVESD明显减小,而LVEF、LVFS明显增加,血流动力学指标明显改善;免疫组化染色结果显示,移植组梗死周边区MCD较对照组明显增加,移植组为(4.16±0.2)个/HP(×400),对照组为(2.29±0.3)个/HP,两组比较差异有统计学意义(P<0.01)。结论:UCBMSCs移植可在大鼠AMI部位存活,并向心肌样细胞分化;UCBMSCs移植后明显改善AMI大鼠心功能及心室重构,促进毛细血管新生。     

去肾神经术(RD)对比药物治疗急性心梗(AMI)后心衰(HF)大鼠的疗效及机制

 目的 通过对比分析去肾神经术（renal denervation,RD）和药物治疗对急性心肌梗死（acute myocardial infarction,AMI）后心力衰竭（heart failure,HF）大鼠模型心功能、肾素-血管紧张素-醛固酮系统、交感神经系统和心脏自主神经系统的影响,探究RD与抗HF药物的疗效差异、最佳治疗时机以及疗效机制。方法 140只雄性Wistar大鼠,随机分为对照组、AMI组（心肌梗死组）、RD组（去肾神经组）、MI-1d+RD组（AMI后1天行RD）、MI-1d+Drugs组（AMI后1天予以药物治疗）、MI-4w+RD组（AMI后4周行RD）、MI-4w+Drugs组（AMI后4周予以药物治疗）,每组各20只。AMI后1天及4周后分别行RD、β受体阻滞剂（β-blocker）+血管紧张素受体拮抗剂（ACEI）药物联合治疗。检测并记录AMI后8周各组大鼠模型的心功能、血浆脑钠尿肽（brain natriuretic peptide,BNP）、肾素、血管紧张素Ⅱ（Ang Ⅱ）、醛固酮（aldosterone,ALD）、去甲肾上腺素（norepinephrine,NE）水平,梗死心肌NE含量,心率和5 min内NN间期标准差（standard deviation of NN intervals,SDNN）。结果 AMI后8周,对照组、AMI组、RD组、MI-1d+RD组、MI-1d+Drugs组、MI-4w+RD组、MI-4w+Drugs组大鼠的左心室射血分数（left ventricular ejection fraction,LVEF）分别为85%、36%、82%、77%、65%、53%、45%。AMI组大鼠较对照组LVEF显著下降（P<0.05）,血浆BNP、肾素、Ang Ⅱ、ALD、NE水平均显著增加（P<0.05）,梗死心肌NE水平、HR显下降（P<0.05）,SDNN显著增加（P<0.05）。MI-1d+RD组大鼠较AMI及MI-1d+Drugs组LVEF显著增加（P<0.05）,血浆BNP、肾素、Ang Ⅱ、ALD、NE水平均显著下降（P<0.05）。MI-1d+RD组、MI-1d+Drugs组大鼠较AMI组梗死心肌NE含量、心率显著均增加（P<0.05）,SDNN显著下降（P<0.05）;MI-4w+RD组、MI-4w+Drugs组大鼠较AMI组梗死心肌NE、心率及SDNN差异均无统计学意义（P>0.05）。结论 AMI后早期行RD改善心功能的疗效强于β受体阻滞剂与血管紧张素转化酶抑制剂联合治疗,其疗效机制包括抑制交感神经系统、肾素-血管紧张素-醛固酮系统活性以及调节心脏交感-迷走神经功能平衡。     

移植的间充质干细胞与宿主心肌匹配整合实验研究

目的 探索间充质干细胞(MSCs)分化的心肌样细胞与宿主心肌匹配的解剖结构基础.方法 采用成年近交系Wistar大鼠,经左冠状动脉前降支结扎1 h建立心肌缺血再灌模型.术后1周,将来自同种供体、经体外扩增和Rt-GFP转染MSCs后植入梗死区.移植后4周测定心脏功能.随后取材、连续冰冻切片,观察心肌组织形态学的变化及MSCs分化的心肌样细胞缝隙连接(Connexin-43)的表达.结果 植入梗死区中的MSCs表达Connexin-43.移植组梗死区面积缩小,左心室壁厚度增加,心脏功能改善.结论 移植的MSCs通过分化为心肌样细胞,并与宿主心肌细胞形成电机械匹配结构即缝隙连接(Connexin-43),使新增加的心肌细胞能够与宿主心肌同步收缩,从而更有效改善心脏功能.