经冠状动脉自体骨髓单个核细胞移植对扩张型心肌病兔心肌间质重塑的影响

背景:骨髓单个核细胞为一组多潜能干细胞的混合体,在原发性扩张型心肌病领域的应用尚处于起步阶段。目的:评价经冠状动脉移植自体骨髓单个核细胞对阿霉素诱导的扩张型心肌病模型兔心肌间质重塑的影响。设计、时间及地点:细胞学体外观察,于2006-10/2007-06在复旦大学附属华山医院心血管研究室完成。材料:普通级3月龄雄性新西兰兔30只,由上海中医药大学实验动物中心提供。阿霉素为深圳万乐药业股份有限公司产品,批号0602E1。方法:30只兔均经耳缘静脉注射盐酸阿霉素建立扩张型心肌病模型,造模后存活兔取10只用于模型观察,剩余20只随机分为移植组、对照组,10只/组。移植组兔抽取髂骨骨髓,采用密度梯度离心法分离自体骨髓单个核细胞,于造模2周后经塑性的4F造影导管模拟临床冠状动脉内输注骨髓单个核细胞悬液2mL。对照组兔同样接受骨髓液采集以平衡手术操作创伤对实验结果的影响,完成选择性左冠状动脉造影后,经造影导管注射2mL生理盐水。主要观察指标:通过RT-PCR半定量检测心肌胶原容积分数、基质金属蛋白酶1,3mRNA的表达评价心肌间质重塑,通过血流动力学指标和血清脑钠素浓度评价心功能的变化。结果:移植组脱落2只,对照组脱落1只。细胞移植4周后与对照组比较,移植组胶原纤维增生进程延缓,心肌胶原容积分数显著降低(P<0.01),基质金属蛋白酶1,3mRNA的表达呈下降趋势(t=4.45,P<0.01),左心室收缩压、压力变化速率最大值均显著升高,左心室舒张末压显著下降(t=9.12,P<0.01),血清脑钠素浓度明显降低(t=6.05,P<0.05)。结论:经冠状动脉移植自体骨髓单个核细胞,可能通过抑制基质金属蛋白酶的应激性改变而延缓心肌间质重塑中胶原代谢进程,有助于改善扩张型心肌病模型兔的心功能。     

经冠状动脉自体骨髓单个核细胞移植对扩张型心肌病免心肌间质重塑的影响

背景：骨髓单个核细胞为一组多潜能干细胞的混合体，在原发性扩张型心肌病领域的应用尚处于起步阶段。目的：评价经冠状动脉移植自体骨髓单个核细胞对阿霉素诱导的扩张型心肌病模型兔心肌间质重塑的影响。设计、时间及地点：细胞学体外观察，于200610／200706在复旦大学附属华山医院心血管研究室完成。材料：普通级3月龄雄性新西兰兔30只，由上海中医药大学实验动物中心提供。阿霉素为深圳万乐药业股份有限公司产品，批号0602El。方法：30只兔均经耳缘静脉注射盐酸阿霉素建立扩张型心肌病模型，造模后存活兔取10只用于模型观察，剩余20只随机分为移植组、对照组，10只／组。移植组兔抽取髂骨骨髓，采用密度梯度离心法分离自体骨髓单个核细胞，于造模2周后经塑性的4F造影导管模拟临床冠状动脉内输注骨髓单个核细胞悬液2mL。对照组兔同样接受骨髓液采集以平衡手术操作创伤对实验结果的影响，完成选择性左冠状动脉造影后，经造影导管注射2mL生理盐水。主要观察指标：通过RT-PCR半定量检测心肌胶原容积分数、基质金属蛋白酶1，3mRNA的表达评价心肌间质重塑，通过血流动力学指标和血清脑钠素浓度评价心功能的变化。结果：移植组脱落2只，对照组脱落1只。细胞移植4周后与对照组比较，移植组胶原纤维增生进程延缓，心肌胶原容积分数盟著降低（P〈0．01），基质金属蛋白酶1，3mRNA的表达呈下降趋势（t=4．45，P〈0．01），左心室收缩压、压力变化速率最大值均显著升高，左心室舒张末压显著下降（t=9．12，P〈0．01），血清脑钠素浓度明显降低（t=6．05，P〈0．05）。结论：经冠状动脉移植自体骨髓单个核细胞，可能通过抑制基质金属蛋白酶的应激性改变而延缓心肌间质重塑中胶原代谢进程，有助于改善扩张型心肌病模型兔的心功能。     

脂肪干细胞和骨髓单个核细胞自体移植治疗心肌梗死作用的比较

背景：关于骨髓单个核细胞促使梗死心肌再生存在很大争议，早期研究均认为非常有效，甚至可以分化为心肌细胞，但最近的文献却基本否认了这种说法，认为单个核细胞仅可以有限的促进血管生成。目的：比较体外培养的脂肪干细胞和骨髓单个核细胞自体移植后对促进心肌细胞再生、血管新生及心肌梗死后心功能改善之间的差别。设计、时闻及地点：随机对照动物实验，于200401／2005-09在解放军总医院心内科实验室与沈阳军区总医院实验室完成。材料：清洁级4月龄雄性新西兰白兔55只，10只用于骨髓单个核细胞标记追踪，剩余兔随机分为脂肪干细胞组、骨髓单个核细胞组、空白对照组，15只/组。方法：各组兔均结扎冠状动脉前降支制作心肌梗死模型，造模同时取少量腹部脂肪组织分离培养脂肪干细胞，抽取髂骨骨髓分离培养骨髓单个核细胞，用于自体移植。3周后再次开胸，脂肪干细胞组、骨萌单个核细胞组分别于梗死心肌直接注射自体脂肪干细胞和骨髓单个核细胞，空白对照组注射磷酸盐缓冲液。继续培养5周，将专用于骨萌单个核细胞标记追踪的10只免行DAPI和BrdU标记，脂肪干细胞组的移植细胞行Brdu标记。主要观察指标：移植细胞标记情况。移植后心功能变化。苏木精．伊红染色和免疫组织化学检测结果。结果：脂肪干细胞组心肌梗死区可见大量移植细胞存在，可分化为心肌细胞、内皮细胞、参与新血管形成；骨髓单个核细胞组DAPI及BrdU标记后均未于梗死心肌组织发现单个核细胞存在。细胞移植前3组动物心功能基本相似；细胞移植后5周与空白对照组比较，脂肪干细胞组超声心动图及左心室压力曲线检测均显示心功能显著改善（P〈0.05），骨髓单个核细胞组仅等容收缩期左心室压力最大上升速率明显改善（P〈0.05）。脂肪干细胞组、骨萌单个核细胞组的血管密度均大于空白对照组（P〈0．01，P〈0.05），但前者于心肌梗死中心和边缘均可见大量血管，而后者仅在梗死区边缘血管密度增高。结论：脂肪干细胞移植可以促进心肌再生和新血管形成，进而改善心功能；而骨萌单个核细胞移植仅能促进血管新生，对心功能改善效果有限。     

兔骨髓单个核细胞自体移植对缺血心肌修复重建及心功能的改善

目的:观察兔骨髓单个核细胞自体移植至缺血心肌后的修复重建能力,以及心功能的改善状况。方法:实验于2005-07/2006-04在安徽省干细胞研究和治疗中心完成。①选取清洁级健康雄性新西兰白兔20只,随机数字表法分为心肌梗死模型组、骨髓单个核细胞组,10只/组。②两组兔均于左心耳下缘结扎前降支冠状动脉左前降支建立心肌梗死模型,心电图出现S-T段弓背样抬高为结扎成功。③2周后于股骨处行骨髓穿刺取5mL骨髓,分离纯化骨髓单个核细胞。骨髓单个核细胞组将Dil标记的含2.5×107细胞数目的细胞悬液400μL注射至心肌梗死周边区域,心肌梗死模型组仅注射等量L-DMEM培养基。③两组分别于造模前、细胞移植前及细胞移植后2,4周行多普勒心脏超声心动图检查,计算左室射血分数、左室短轴短缩率,进行心功能评价。④细胞移植8周后处死全部动物,制备组织冰冻切片,病理学检查移植细胞在梗死区的生长状况,镜下见有Dil标记阳性的细胞认为是存活的移植细胞。普通光学显微镜200倍视野下计数毛细血管数量。结果:骨髓单个核细胞组10只均进入结果分析;心肌梗死模型组因造模死亡4只,6只兔完成整个实验过程。①不同时相点心功能指标超声心动图检查结果:两组造模前、细胞移植前、细胞移植后2周左室射血分数、左室短轴短缩率均基本相似(P>0.05);移植后4周,骨髓单个核细胞组左室射血分数、左室短轴短缩率均明显高于心肌梗死模型组犤(69.1±5.3)%,(62.4±7.8)%;(34.3±8.4)%,(27.2±5.3)%;P均<0.05犦。②骨髓单个核细胞在梗死心肌中的存活情况:荧光显微镜下,骨髓单个核细胞组梗死灶边缘有Dil标记的细胞存活,免疫组化结果显示Dil阳性细胞表达心肌细胞特异性标志α-sarcomericactin。两组均未见炎性细胞浸润,但骨髓单个核细胞组新生毛细血管密度明显高于心肌梗死模型组犤(38.5±2.0)mm-2,(21.4±3.9)mm-2,P<0.05犦。结论:兔骨髓单个核细胞自体移植8周后存活于梗死心肌中,并表达心肌细胞特异性标志,移植后可明显改善左室收缩功能,增加毛细血管密度,但短期内未减轻心室重构的进程。     

自体骨髓单个核细胞移植起搏器诱导心力衰竭犬心功能变化 病理图像分析心脏切片胶原纤维定量的客观价值

背景:干细胞再生可修复受损心肌,但目前利用骨髓单个核细胞移植治疗非缺血性心力衰竭的研究相对甚少.目的:探讨自体骨髓单个核细胞心肌移植后,对起搏器诱导的心力衰竭模型犬心功能的影响.方法:细胞移植组、模型对照组犬均通过快速右室心尖部起搏建立心力衰竭模型.造模后,细胞移植组通过心肌直接注射法分多点注入CM-DiI标记的骨髓单个核细胞悬液,模型对照组同法注入等量生理盐水.4周后取材,取心尖、前壁和室间隔心肌,FITC标记心肌肌钙蛋白,观察心肌纤维化程度,测定心肌胶原容积分数,并进行血流动力学检查.结果与结论:细胞移植组可见CM-DiI和FITC双重染色的双阳性的细胞,呈黄色荧光;模型对照组仅可见FITC染色的绿色荧光图像.苏木精-伊红及Masson染色结果示,模型对照组间质中可见炎性细胞浸润,呈显著间质纤维化和心肌细胞纤维化;而细胞移植组未见明显间质炎性细胞浸润,间质无心肌细胞纤维化,提示快速右室心尖部起搏可成功建立犬心力衰竭模型.与模型对照组比较,移植后4周细胞移植组心尖、前壁、室间隔的胶原容积分数均明显降低(P < 0.05),射血分数明显升高 (P < 0.05),左室舒张末期内径及左室收缩末内径均无明显变化(P > 0.05).说明自体骨髓单个核细胞在心力衰竭犬心肌中可增殖分化为心肌样细胞,并改善心功能,其机制可能与抑制心力衰竭心肌纤维化进程有关.     

经冠状动脉移植自体骨髓单个核细胞修复犬梗死心肌

背景:细胞移植治疗心肌梗死为重建受损心肌带来希望,但移植后的细胞分化以及细胞移植能否长期持久地改善心脏功能等问题均不明确.目的:观察骨髓单个核细胞经冠状动脉移植入犬梗死心肌后,在心肌组织的分布、分化情况以及对心功能的影响.设计、时间及地点:随机对照动物实验,于2007-07/2008-03在泰达国际心血管病医院完成.材料:成年杂种犬16只,随机分为细胞移植组10只、模型对照组6只.方法:细胞移植组于髂前上嵴或髂后上棘穿刺抽取骨髓,经Ficoll密度梯度离心法分离获取骨髓单个核细胞,行CM-Dil标记.两组犬均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2 h,细胞移植组向心肌梗死区注射骨髓单个核细胞悬液1 mL(3×107～1×108个细胞),模型对照组注射等量生理盐水.主要观察指标:血流动力学指标及超声心动图指标的变化,免疫荧光染色观察骨髓单个核细胞在心脏的迁移、分布及分化.结果:与模型对照组比较,细胞移植后6周细胞移植组血流动力学指标左室舒张末压显著降低(P<0.01),心排出量明显升高(P<0.05);超声心动图指标左室收缩末容积、左室舒张末容积均得到显著改善(P<0.01),射血分数、每搏输出量亦明显改善(P<0.05).自体骨髓单个核细胞经冠状动脉移植后,可分布于心肌梗死区及梗死周边区,并表达肌球蛋白重链、连接蛋白43.结论:自体骨鼬单个核细胞经冠状动脉移植后可分化为心肌样细胞,改善急性心肌梗死后的心功能.     

兔骨髓单个核细胞自体移植对缺血心肌修复重建及心功能的改善

目的：观察兔骨髓单个核细胞自体移植至缺血心肌后的修复重建能力，以及心功能的改善状况。 方法：实验于2005—07／2006—04在安徽省干细胞研究和治疗中心完成。①选取清洁级健康雄性新西兰白兔20只，随机数字表法分为心肌梗死模型组、骨髓单个核细胞组，10只／组。②两组兔均于左心耳下缘结扎前降支冠状动脉左前降支建立心肌梗死模型，心电图出现S—T段弓背样抬高为结扎成功。③2周后于股骨处行骨髓穿刺取5mL骨髓，分离纯化骨髓单个核细胞。骨髓单个核细胞组将Dil标记的含2．5&;#215;10^7细胞数目的细胞悬液400αL注射至心肌梗死周边区域，心肌梗死模型组仅注射等量L—DMEM培养基。（函两组分别于造模前、细胞移植前及细胞移植后2，4周行多普勒心脏超声心动图检查，计算左室射血分数、左室短轴短缩率，进行心功能评价。④细胞移植8周后处死全部动物，制备组织冰冻切片，病理学检查移植细胞在梗死区的生长状况，镜下见有Dil标记阳性的细胞认为是存活的移植细胞。普通光学显微镜200倍视野下计数毛细血管数量。 结果：骨髓单个核细胞组10只均进入结果分析；心肌梗死模型组因造模死亡4只，6只兔完成整个实验过程。①不同时相点心功能指标超声心动图检查结果：两组造模前、细胞移植前、细胞移植后2周左室射血分数、左室短轴短缩率均基本相似（P〉0.05）；移植后4周，骨髓单个核细胞组左室射血分数、左室短轴短缩率均明显高于心肌梗死模型组[（69．1&;#177;5.3）％，（62.4&;#177;7.8）％；（34．3&;#177;8.4）％，（27．2&;#177;5.3）％；P均〈0.05]。②骨髓单个核细胞在梗死心肌中的存活情况：荧光显微镜下，骨髓单个核细胞组梗死灶边缘有Dil标记的细胞存活，免疫组化结果显示Dil阳性细胞表达心肌细胞特异性标志α—sarcomericactin。两组均未见炎性细胞浸润，但骨髓单个核细胞组新生毛细血管密度明显高于心肌梗死模型组[（38．5&;#177;2．0）mm^-2．（21．4&;#177;3．9）mm^-2，P〈0．05]。 结论：兔骨髓单个核细胞自体移植8周后存活于梗死心肌中，并表达心肌细胞特异性标志，移植后可明显改善左室收缩功能，增加毛细血管密度，但短期内未减轻心室重构的进程。     

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。     

心肌及冠状动脉内移植骨髓单个核细胞对猪缺血心肌侧支血管的生成

背景:目前有研究表明,心肌内直接注射骨髓单个核细胞可以使心肌梗死瘢痕区血管新生,改善缺血心肌血供。目的:观察心肌内及冠状动脉内移植自体骨髓单个核细胞对猪急性心肌梗死后缺血心肌侧支血管生成的作用。方法:22只小型猪制备急性心肌梗死模型后分为4组:心肌内移植组造模后即刻在缺血心肌内注射自体骨髓单个核细胞悬液;心肌内对照组同样方法即刻心肌内注射Hank’s平衡盐溶液;冠状动脉内移植组在造模后1周,左冠状动脉内注射自体骨髓单个核细胞悬液;冠状动脉对照组在造模后1周,同样方法左冠状动脉内注射Hank’s平衡盐溶液。结果与结论:心肌内及冠状动脉内移植骨髓单个核细胞后1周,血清碱性成纤维细胞生长因子及血管内皮细胞生长因子水平差异无显著性意义,但明显高于各自对照组(P<0.01);移植后4周,心肌内移植组与冠状动脉内移植组小血管密度差异无显著性意义,但明显高于各自对照组(P<0.01);左室舒张末压差异无显著性意义,但明显低于各组对照组(P<0.01)。提示心肌内及冠状动脉内移植骨髓单个核细胞均有助于促进猪缺血心肌血管新生及侧支循环形成。     

自体骨髓单个核细胞心肌移植对猪慢性缺血心肌心功能的影响

目的:探讨自体骨髓单个核细胞心肌移植对猪慢性缺血心肌心功能的改善作用。方法:实验于2005-01/2005-10在香港大学动物实验中心进行。①取健康巴马小型猪17只,开胸后在左回旋支起始部放置Ameroid环。②将存活的16只巴马小型猪随机分成2组,自体骨髓单个核细胞移植组9只,对照组7只。术后4周在C型臂X射线机的引导下心肌定位注射导管进入左心室,移植组猪于心肌缺血部位注射自体骨髓单个核细胞,将细胞总数为1.5×108的细胞悬液1.5mL进行15个点的注射,每个点注射0.10mL。对照组按照同样的方法注射相同数量的生理盐水。③移植后4周进行心脏超声检查,检测心脏功能。结果:17只猪中1只因肺部感染于术后21d死亡,其余16只均进入结果分析。①猪第1次手术后1月左右冠状动脉造影显示左冠状动脉回旋支均闭塞,左前降支通畅。②心脏M型超声检查显示移植组左室侧后壁运动较对照组明显增强,二维超声心动图检查显示移植组较对照组室壁明显增厚、运动度增强。移植组较对照组的心功能有明显改善。结论:自体骨髓单个核细胞心肌移植可改善慢性缺血心肌的心功能,可用于缺血性心脏病的治疗。