基质金属蛋白酶在大鼠心肌梗死模型心室重塑中的作用

目的:研究心肌梗死(MI)后基质金属蛋白酶2,9(MMP2,9)和组织金属蛋白酶抑制酶1(TIMP1)的变化规律,以及在左心室重塑过程中的作用。方法:通过结扎SD大鼠冠状动脉前降支建立MI模型。另设空白对照组、手术对照组。取MI术后第1天,术后1、2、4周各组心肌组织,采用免疫组化法测定其胶原含量和Ⅰ/Ⅲ胶原比例,酶谱法测定MI后MMP2,9活性蛋白的表达规律,WesternBlotting进一步确定酶谱法中所消化条带蛋白的属性,逆转录聚合酶链反应法(RTPCR)测定MI后MMP2、9和TIMP1mRNA的变化规律。结果:SD大鼠心肌内胶原含量在MI后第2、4周增加(P<0.01),Ⅰ/Ⅲ胶原比例同时期下降(P<0.05),MMP2、9蛋白水平和mRNA水平在MI后活性增强、表达增加,TIMP1蛋白含量减少。结论:SD大鼠MI后心肌组织内MMP2、9mRNA转录增加,TIMP1mRNA转录减少,MMP2、9活性增高和蛋白含量增加,TIMP1蛋白表达减少,胶原含量增加,Ⅰ/Ⅲ胶原比例下降,是参与心室重塑机制的重要组成部分。     

间充质干细胞移植对心肌基质金属蛋白酶-9及抑制因子-1表达的影响

目的:探讨骨髓间充质干细胞移植对阿霉素诱导的心力衰竭大鼠心功能及心肌细胞基质金属蛋白酶(MMP)-9及其抑制因子(TIMP)-1表达的影响.方法:Wister大鼠分为正常对照组、心力衰竭对照组和细胞移植组,后2组腹腔注射阿霉素建立扩张型心肌病模型.细胞移植组尾静脉注射骨髓间充质干细胞.移植后4周,超声心动图测量左室射血分数,免疫组化检查MMP-9、TIMP-1表达情况.结果:与心力衰竭对照组比较,细胞移植组LVEF和MMP-9明显增高,TIMP-1明显下降(P<0.05),接近正常对照组(P>0.05).结论:经静脉移植骨髓间充质干细胞能改善心力衰竭大鼠心功能,调节MMP-9/TIMP-1表达,影响心室重塑.     

基质金属蛋白酶在阿霉素心肌病左室重构中的表达与意义

目的:研究基质金属蛋白酶(MMPs)及金属蛋白酶组织抑制因子(TIMPs)在阿霉素心肌病(ADR DCM)大鼠左室心肌中的表达与意义。方法:雄性Wistar大鼠分两组:正常对照组(n=10)和ADR DCM组(n =25)。ADR DCM模型建立方法:阿霉素2.5mg/kg,尾静脉注射,每周1次,连续10周。12周时进行超声检测 评价其心功能,硫代巴比妥酸法检测丙二醛(MDA)含量,逆转录 聚合酶链反应、Western印迹分析检测MMP 2、 MMP 9及TIMP 1的表达。结果:ADR DCM组大鼠死亡率40%,左室舒张末期内径及收缩末期内径增加,左室 短轴缩短率明显下降,MDA含量增加(P<0.01)。ADR DCM组大鼠左室心肌MMP 2、MMP 9mRNA及蛋白 水平表达较正常对照组明显升高(P<0.01),而TIMP 1的表达在两组间均无统计学意义(P>0.05)。结论: ADR DCM左室心肌MMPs表达上调,MMPs可能参与ADR DCM左室重构和心力衰竭的发生发展。     

骨桥蛋白在高氧所致急性肺损伤中的作用及机制的初步探讨

目的探讨骨桥蛋白(OPN)在高氧所致小鼠急性肺损伤(ALI)发病过程中的作用及其机制。方法将72只OPN基因野生型(OPN+/+)小鼠随机分为正常对照组(WN组)、高氧24h组(WO1组)、高氧48h组(WO2组)、高氧72h组(WO3组),每组18只;将72只OPN基因缺失型(OPN-/-)小鼠随机分为正常对照组(DN组)、高氧24h组(DO1组)、高氧48h组(DO2组)、高氧72h组(DO3组),每组18只。正常对照小鼠呼吸室内空气,高氧小鼠置于密闭的氧气室(氧浓度>95%)。行支气管肺泡灌洗液(BALF)细胞计数及分类,评价小鼠肺损伤程度;将OPN-/-、OPN+/+小鼠各20只暴露于高氧下纪录生存时间;明胶酶谱分析基质金属蛋白酶2(MMP2)、MMP9的释放及活性;逆转录聚合酶链反应(RT PCR)检测OPN、MMP2、MMP9、金属蛋白酶1组织抑制剂(TIMP1)和TIMP2mRNA的表达。结果DO3组小鼠肺损伤较WO3组更严重。OPN-/-小鼠生存期显著缩短(χ2=23.91、P<0.01)。DO3组小鼠BALF细胞总数[(72.2±22.3)×104/L]显著高于WO3组[(39.7±10.4)×104/L,P<0.05],其中中性粒细胞数增加近8倍[(207.54±36.45)×103/L,(25.33±6.43)×103/L,P<0.01]。明胶酶谱分析显示,DO3组小鼠BALF活化的MMP9表达[(4.36±0.65)×104]显著高于WO3组[(2.84±0.44)×104,P<0.01]。RT PCR显示,WO2、WO3组小鼠肺组织OPNmRNA表达(0.87±0.08、0.92±0.07)显著高于WN组(0.69±0.04,P均<0.05);WO3组小鼠TIMP1表达(1.09±0.12)显著高于DO3组(0.62±0.09,P<0.05);WO2、WO3组小鼠肺组织TIMP2mRNA表达(1.05±0.23、0.99±0.13)分别与DO2、DO3组比较差异均有统计学意义(0.59±0.11、0.75±0.16,P<0.01、<0.05)。结论OPN通过促进TIMP的表达而抑制MMP的释放和激活,从而减轻高氧所致的ALI。     

原发性高血压患者血清基质金属蛋白酶9及其抑制因子水平

目的　研究原发性高血压患者血清中基质金属蛋白酶 9(MMP— 9)及其抑制剂 ,金属蛋白酶组织抑制因子 1(TIMP— 1)水平的变化和左室肥厚的关系。方法　用酶联免疫吸附法对 4 0例经治疗或未治疗的原发性高血压患者进行血清MMP— 9和TIMP— 1水平测定 ,与 2 8例健康对照组进行比较。并对高血压患者进行心脏彩色多谱勒检查 ,计算左室重量指数。结果　 1、高血压组血清MMP - 9较正常对照组明显降低(2 96 38± 15 9 2 3ng ml-1、4 99 6 2± 334 80ng ml-1,P <0 0 0 1)而TIMP - 1水平较正常对照组明显升高 (35 5 99± 114 95ng ml-1、2 0 5 4 5± 38 77ng ml-1,P <0 0 0 1) ;2、高血压心肌肥厚组与无肥厚组MMP - 9无显著性差异(332 71± 186 70ng ml-1、2 82 5 9± 14 9 10ng ml-1,P >0 0 5 ) ,但TIMP - 1水平心肌肥厚组明显升高 (491 2 7±75 0 3ng ml-1,2 98 4 7± 4 2 98ng ml-1P <0 0 0 1)。结论　原发性高血压患者存在基质金属蛋白酶 - 9及其抑制剂 - 1代谢异常 ,血清TIMP - 1水平可能成为反映高血压左室肥厚的指标。     

基质金属蛋白酶1在扩张型心肌病大鼠中的表达特性

目的探讨基质金属蛋白酶1(matrixmetalloproteinase,MMP1)在扩张型心肌病(DCM)大鼠中的表达特性。方法2周龄Wistar大鼠60只,雄性,体重(61.19±6.99)g,随机分为DCM组和空白对照(NC)组,每组又根据不同时间点分为4、8、12周3个亚组,利用呋喃唑酮诱导建立DCM模型。应用多功能超声心动图诊断仪检测不同时间点大鼠模型左室内径、左室射血分数(LVEF)及左室缩短率(LVFS)。苏木精伊红染色观察心肌组织的病理学改变。应用免疫组化方法检测Ⅲ型胶原含量的变化。应用RTPCR技术检测左室心肌MMP1的表达活性。结果DCM组4周、12周亚组大鼠的左室内径较NC组相应亚组明显增大(均P<0.01);DCM组3个亚组的LVFS及LVEF均较NC组相应亚组明显降低(4周,12周,均P<0.01,8周,P<0.05);DCM组12周亚组心脏重量/体重比值增加(P<0.05)。与NC组比较,DCM组各亚组大鼠心肌细胞肥大,胞质灶性溶解,呈不同程度的颗粒变性与空泡变性,细胞核增大、分裂、畸形,细胞间隙增宽,间质胶原纤维明显增生;心肌间质Ⅲ型胶原相对值明显增加(均P<0.01);心肌MMP1mRNA基因表达水平明显上升(4周,8周,均P<0.01,12周,P<0.05),但随着病程的发展有下调趋势。结论利用呋喃唑酮诱导建立大鼠DCM模型,为DCM的临床和实验研究提供理想的动物模型,MMP1参与大鼠DCM模型的左室重     

骨髓间质干细胞移植对心力衰竭大鼠心室重构影响的实验研究

目的 研究骨髓间质干细胞移植对异丙基肾上腺素致心力衰竭(心衰)大鼠心脏功能及心室重构的影响,进而探讨细胞移植影响心脏功能的可能机制.方法 雄性Wistar大鼠60只,取其中的10只作为假手术组,单纯开胸.另外50只皮下注射异丙基肾上腺素(170 mg/kg)连续4 d,建立大鼠心衰模型.末次给药后4周,将左心室射血分数<70%的大鼠(共26只)随机分成2组:移植组(n=13)和对照组(n=13),前者心肌内注射来源于雄性Wistar幼鼠的骨髓问质干细胞悬液(2 ×107/ml,150μl),后者心肌内注射等量的细胞培养液.移植前和移植后4周,多普勒超声心动仪测定大鼠心脏功能、HE及Masson's染色评估心肌病理学改变、荧光显微镜观察移植细胞、RT-PCR和Western blot检测各组心肌组织中Ⅰ、Ⅲ型胶原、基质金属蛋白酶(MMP)-2,9的表达.结果 心衰大鼠心肌组织发生了弥漫性纤维化.移植组左心室射血分数及短轴缩短率明显高于对照组[(78.51±6.78)%比(65.40±12.33)%,(42.09±6.53)%比(32.38±10.22)%,P均<0.05],左心室收缩末径明显小于对照组[(2.91±0.54)mm比(3.83±0.69)mm,P<0.05].移植组心肌组织内可以观察到移植细胞的存在,心脏纤维化面积明显小于对照组(P<0.05),心肌组织内Ⅰ、Ⅲ型胶原,MMP-2、MMP-9的表达下调.结论 骨髓间质干细胞移植通过影响心室重构相关因子进而改善发生了弥漫性纤维化的心衰大鼠的心脏功能.     

β1受体反义寡核苷酸对肾性高血压大鼠左室重塑及心肌细胞外基质的影响

目的　观察β1受体反义寡核苷酸对肾性高血压大鼠降压和预防心室重塑的作用。方法　建立两肾一夹(2K1C)大鼠肾血管性高血压心肌肥厚模型术后 4 周随机分为 4 组:(1)β1 反义寡核苷酸组;(2)反向寡核苷酸组;(3)2K1C对照组;(4)假手术组。8周后行血流动力学分析,应用病理学方法评价整体心肌肥厚和组织胶原的表达。免疫组化方法检测 MMP- 2、TIMP- 2 的表达情况。结果　与假手术组相比,两肾一夹组大鼠术后发生明显左心室肥厚和纤维化,心率(HR)、收缩压(SBP)、左室收缩压(LVSP)、左室舒张末压(LVEDP)、左室重量指数(LVWI)、胶原的含量及 MMP 2、TIMP- 2的表达显著高于健康的对照组,左室最大收缩和舒张速率(±dp/dtmax)均显著降低。β1 受体反义寡核苷酸能降低HR、SBP、LVSP、LVEDP、LVWI,而±dp/dtmax均显著升高;减少左室心肌中总体胶原中的合成及MMP -2、TIMP -2表达。结论　β1受体反义寡核苷酸改善血流动力学和左室功能;有效地防止心肌肥厚及细胞外重塑,这一效应与其降低心肌中高表达的MMP 2有关。     

白细胞介素-10对急性心肌梗死后细胞外基质重构影响的实验研究

目的 观察白细胞介素-10(IL-10)对大鼠急性心肌梗死后心肌基质金属蛋白酶(MMP)-2、9,金属蛋白酶组织抑制因子(TIMP)-1表达及胶原代谢的作用,探讨其对急性心肌梗死后心肌基质重构的影响.方法 18只大鼠随机分为假手术组、MI/AAV2转染组作为对照和MI/AAV2-IL-10转染组,每组6只.结扎大鼠左冠状动脉前降支建立急性心肌梗死动物模型,同时应用基因重组2型腺相关病毒(AAV-2)携带IL-10基因转染心肌组织.RT-PCR和ELISA观察心肌IL-10 mRNA和蛋白的表达.逆转录聚合酶链反应、免疫印迹法、明胶酶谱、免疫组化检测转染后心肌组织表达MMP-2、9,TIMP-1,Ⅰ、Ⅲ型胶原水平的变化.结果 心肌梗死5 d后,MI/AAV2-IL-10组检测到IL-10 mRNA和蛋白的表达;MI/AAV2组较假手术组心肌MMP-2、9,Ⅰ、Ⅲ型胶原表达明显升高;而MI/AAV2-IL-10组较MI/AAV2组梗死心肌各部位MMP-2、9表达减少,TIMP-1表达升高,其中,梗死边缘区的MMP-2表达降低14.6%(P＜0.01),MMP-9降低24.7%(P＜0.01),TIMP-1升高73.1%(P＜0.01),Ⅰ、Ⅲ型胶原表达分别下降了47.6%(P＜0.01)、23.6%(P＜0.05),Ⅰ/Ⅲ型胶原比值下降.结论 IL-10通过对MMP/TIMP的作用,改善大鼠急性心肌梗死后心肌胶原沉积和组织重构.     

N-乙酰半胱氨酸对高血压大鼠心脏重构的影响

目的探讨抗氧化剂N-乙酰半胱氨酸(NAC)对高血压大鼠心脏重构的影响及其作用机理。方法结扎SD大鼠腹主动脉造成高血压模型,以NAC(75mg/d)干预4周,测大鼠超声心动图、颈动脉血压、左室质量,观察心脏组织谷胱甘肽及基质金属蛋白酶2、9的分布,并观察心脏组织胶原含量的变化。结果与手术组相比,试验组大鼠收缩压明显降低[(161±6)vs(198±10)mmHg,P<0.05],左室收缩功能明显改善[EF(77.2±6.4)%vs(90.6±2.7)%,P<0.05],谷胱甘肽在心肌组织中的含量显著增加,而左室质量及基质金属蛋白酶在心肌组织中的分布均有显著降低,心肌胶原含量明显减少。结论NAC通过增加心肌组织还原型谷胱甘肽含量改善心肌组织氧化还原状态,从而减缓高血压大鼠心脏的进一步重构。     

达格列净对急性心肌梗死后大鼠的心肌电活动影响的研究

目的探讨达格列净对急性心肌梗死(acute myocardial infarction,AMI)后大鼠心室结构及心室肌电活动稳定性的影响。方法将健康成年Sprague-Dawley(SD)雄性大鼠24只随机分为三组:正常对照组(NC组,8只)、安慰剂组(PB组,8只)达格列净组(DAPA组,8只)。NC组、PB组给予1 ml·kg^-1·d^-1生理盐水灌胃处理,DAPA组给予1 ml·kg^-1·d^-1达格列净灌胃处理,一天一次。给药14天后,三组大鼠经外科开胸手术,剪开心包,NC组只观察,PB组和DAPA组通过结扎前降支动脉制备AMI模型,建模成功后即行超声心动图测量左心室舒张末期内径(left ventricular end diastolic dimension,LVEDD)、左心室收缩末期内径(left ventricular end-systolic diameter,LVESD)和左心室射血分数(left ventricular ejection fraction,LVEF);通过SiS2程序性刺激评估三组大鼠左心室有效不应期(1eft ventricular effective refractory period,LVERP)、SiS连续刺激测定心室颤动阈值(ventricular fibrllation threshold,VFT);利用Masson染色检测左心室心肌纤维化程度。结果分析比较三组小鼠心动超声各指标变化情况:①LVERP:PB组、DAPA组较NC组明显缩短[PB组比NC组(9.13±1.04)ms比(17.86±2.03)ms,P<0.01;DAPA组比NC组(14.37±1.25)ms比(17.86±2.03)ms,P<0.01];然而DAPA组较PB组增加[(14.37±1.25)ms比(9.13±1.04)ms,P<0.01]。②VFT:PB、DAPA组的VFT较NC组均明显降低[PB组比NC组(2.88±1.29)V比(10.07±0.98)V,P<0.01;DAPA组比NC组(7.44±1.03)V比(2.88±1.29)V,P<0.01]。③LVEDD:PB组LVEDD较NC组明显增加[(10.00±1.12)mm比(6.10±1.79)mm,P<0.05];DAPA组LVEDD较PB组明显降低[(7.98±0.97)mm比(10.00±1.12)mm,P<0.05]。④LVESD:PB组、DAPA组LVESD均较NC组增加[PB组比NC组(8.01±0.76)mm比(3.25±1.82)mm,P<0.05;DAPA组比NC组(5.94±0.82)mm比(3.25±1.82)mm,P<0.05];DAPA组LVESD较PB组明显降低[(5.94±0.82)mm比(8.01±0.76)mm,P<0.05]。⑤LVEF:PB组、DAPA组LVEF均较NC组显著下降[PB组比NC组(23.92±2.04)%比(49.75±2.07)%,P<0.05;DAPA组比NC组(35.85±2.15)%比(49.75±2.07)%,P<0.05];进一步比较发现,DAPA组较PB组增加[(35.85±2.15)%比(23.92±2.04)%,P<0.05]。⑥左心室心肌纤维化程度:PB组、DAPA组左心室心肌纤维化程度均较NC组增加[PB组比NC组(45.69±3.19)%比(30.07±2.19)%,P<0.05;DAPA组比NC组(35.13±2.17)%比(30.07±2.19)%,P<0.05];进一步比较发现,DAPA组较PB组明显减小[(35.13±2.17)%比(45.69±3.19)%,P<0.05]。结论达格列净可以增加AMI大鼠左心室的电活动稳定性,降低左心室纤维化,改善心室重塑。     

促红细胞生成素经磷酸酰肌醇-3-激酶/蛋白激酶B途径增强自体骨髓间充质干细胞移植治疗大鼠心肌梗死的作用

目的促红细胞生成素(EPO)通过磷酸酰肌醇-3-激酶/蛋白激酶 B(PI3-K/Akt)途径诱导血管生成和抑制细胞凋亡。骨髓间充质干细胞(MSC)移植可以改善心肌缺血后心脏灌注和提高心功能。本研究探讨 EPO 能否增加 MSC 移植效果。方法将32只 Wistar 大鼠随机分为心肌梗死(MI)组、EPO 组、骨髓间充质干细胞移植组(MSC 组)和联合治疗组(MSC-EPO 组),永久结扎左冠状动脉前降支制备心肌梗死模型。通过局部注射的方法将培养的大鼠自体 MSC 移植入梗死区,EPO组及 MSC-EPO 组围手术期每天腹腔注射 EPO(3000 U/kg),共3天,14天后再连续注射3天,术后2天及21天检查二维超声心动图。术后21天用 Western blot 和免疫组化检测评价治疗效果。结果术后21天 MI 组心功能较术后2天明显恶化,而其余三组明显改善,尤以联合治疗组改善最为明显。术后21天,MSC-EPO 组心肌梗死面积(20.7%±2.3%)明显小于 MSC 组(24.0%±2.3%)、EPO 组(26.0%±0.9%)以及 MI 组(28.1%±1.5%)(均P<0.05);MSC-EPO 组毛细血管密度[(12.95±2.11)/视野]明显高于 MSC 组[(10.78±0.99)/视野]、EPO 组[(10.43±1.52)/视野]以及 MI 组[(6.31±0.69)/视野](均P<0.05);Bcl-2明显上调而 Bax 明显下调;磷酸化 Akt 与总 Akt 比值MSC-EPO 组(0.36)高于 MSC 组(0.32)、EPO 组(0.31)以及 MI 组(0.28)(均P<0.05),MSC 组、EPO组与 MI 组比较差异也有统计学意义(均P<0.05)。结论 MSC 移植和 EPO 注射均可改善心肌梗死后心功能。EPO 通过 PI3-K/Akt 途径增加 MSC 移植的治疗作用。     

Functional assessment of myoblast transplantation for cardiac repair with magnetic resonance imaging

BACKGROUND: Contraction of transplanted myoblasts and their effects on function and remodeling after myocardial infarction remain controversial. AIM: We used magnetic resonance imaging (MRI) to study wall thickening and left ventricular (LV) function and geometry after myoblast transplantation. METHODS AND RESULTS: Three weeks after cryo-infarction rabbits were randomized to receive an injection of approximately 2 x 10(8) myoblasts (n=8) or medium (n=9) into the scar. Cine MRI and contrast enhanced (ce) MRI images were acquired before injection (baseline) and 4 weeks later (endpoint). Regional wall thickening was measured at the site of transmural hyperenhancement. In the control group, regional wall thickening decreased to -15.3+/-8.6% at baseline, which further decreased to -18.3+/-5.7% at endpoint. Further, end-diastolic volume increased from 3.96+/-0.27 to 5.00+/-0.46 ml and end-systolic volume from 2.23+/-0.19 to 2.96+/-0.30 ml (both P<0.05 vs. baseline), which was accompanied by increased LV wall volumes (P<0.05 vs. baseline). In contrast, myoblast transplantation increased regional wall thickening from -11.9+/-15.9% at baseline to 26.9+/-17.0% (P<0.05 vs. control), which resulted in significantly improved two-dimensional ejection fractions at the infarct level and prevented the increase in end-diastolic and end-systolic volumes and wall volume. CONCLUSION: Intracardiac myoblast transplantation after myocardial infarction improves regional wall thickening and prevents progressive left ventricular remodeling.     

细胞因子微球加强骨髓间充质干细胞移植对猪心肌梗死的疗效

目的 通过观察血管内皮生长因子(VEGF)缓释明胶微球与自体骨髓间充质干细胞(MSC)联合移植于猪心肌梗死模型梗死周边区3周后MSC的生存情况,结合磁共振成像(MRI),阐明改善局部微环境对自体MSC移植于缺血心肌后转归的影响,并直观评价MRI对移植MSC在体示踪及半定量分析的可靠性.方法 以乳化冷凝法制备VEGF缓释明胶微球并评价其缓释性能.成年中华小型猪12头,抽取髂骨骨髓并制备自体MSC,以顺磁性氧化铁颗粒(SPIO)和4',6-二脒基-2-苯基吲哚(4',6-Diamidino-2-phenylindole dihydrochloride,DAPI)标记细胞.按照随机化表将动物分为MSC移植组及MSC-VEGF缓释微球联合移植组.开胸结扎冠状动脉左前降支制备小型猪心肌梗死模型后第14天,直视下经心外膜于MSC组动物心肌梗死周边区注射MSC(9×107),于MSC-VEGF缓释微球组注射MSC(9×107)及VEGF缓释明胶微球(含9 μg人重组VEGF165).细胞和(或)微球移植后24 h及21 d,磁共振FGRE序列T2*像检测干细胞移植点低信号区的面积及信号强度.病理组织学检测细胞移植区域心肌组织毛细血管密度及干细胞存活情况.结果 明胶微球平均粒径为(104.0±22.6)μm,体内、外缓释VEGF均可达到10 d以上.小型猪心肌梗死模型建立后第14天,梗死区面积为33.6%±8.9%.细胞移植后24 h,MSC注射点于MRI显示为边界清晰的卵圆形T2*低信号区,细胞移植3周后,两组注射点T2*低信号区面积均减小(P<0.05),其与正常心肌组织间的信号对比度均减低(P<0.05).MSC-VEGF缓释微球组移植点毛细血管密度高于MSC组[(15.2±5.4)个/高倍视野比(10.2±5.0)个/高倍视野,t=2.43,P<0.05].MSC-VEGF缓释微球组MSC注射点移植细胞数多于MSC组[(354±83)个/高倍视野比(278±97)个/高倍视野,t=3.14,P<0.05],而MSC凋亡率则小于MSC-VEGF缓释微球组[(6.4±4.1)%比(11.9±4.8)%,t=2.97,P<0.05].结论 VEGF缓释明胶微球可以改善移植于缺血心肌区3周后MSC的生存情况.移植干细胞所生存的微环境是影响其转归的重要因素.MRI对于移植干细胞位置的在体示踪是可靠的,但不能作为对移植细胞定量或半定量分析的依据.     

人受体活性修饰蛋白1基因修饰间充质干细胞对兔心肌梗死后心室重构的作用

目的探讨腺病毒介导人受体活性修饰蛋白1(hRAMP1)基因转染间充质干细胞(MSC)移植对心肌梗死后心肌纤维化和心室重构的影响及可能机制。方法建立心肌梗死再灌注兔模型,随机分为hRAMP1组(高表达hRAMP1基因的MSC移植,n=10)、MSC组(无基因修饰的单纯MSC移植,n=10)和对照组(生理盐水注射,n=10)。Western blot检测心肌梗死后1、3、7和28d心肌梗死局部基质金属蛋白酶9(MMP-9)和hRAMP1蛋白表达水平;同时行2,3,5三苯基氯化四氮唑染色检测心肌梗死面积,心肌组织Masson染色评价心肌梗死后胶原沉积和纤维化程度;超声心动图评价28d时左心室舒张末期内径(LVEDD)、左心室收缩末期内径(LVESD)、左心室射血分数(LVEF)及短轴缩短率(FS)。结果细胞移植后,与对照和MSC组相比,hRAMP1组的LVEF[(57.2±6.3)%比(36.2±2.2)%、(45.3±5.4)%]和FS[(29.2±2.4)%比(13.5±1.4)%、(19.4±2.4)%]均升高(均P<0.05),而LVESD[(7.9±0.8)比(12.7±0.9)、(10.4±0.9)mm]和LVEDD[(12.7±1.2)比(17.3±2.4)、(16.3±1.1)mm]、心肌梗死面积、胶原容积分数均明显降低,胶原沉积减少。免疫印迹结果显示,hRAMP1组MMP-9蛋白表达较对照、MSC组明显增高。结论 hRAMP1移植通过促进梗死区心肌组织MMP-9表达,降低梗死区胶原沉积,抑制心肌纤维化,进而改善心室重构,提高心功能。     

Cellular cardiomyoplasty in large myocardial infarction: Can the beneficial effect be enhanced by ACE‐inhibitor therapy?

BACKGROUND: Cellular cardiomyoplasty with bone marrow derived stromal (MSC) and mononuclear (BMNC) cells has been shown to improve performance of infarcted hearts. We performed a comparative study with MSC and BMNC and tested the hypothesis that captopril treatment could enhance the beneficial effect of cell therapy in large myocardial infarctions. METHODS: Male syngeneic Wistar rats underwent experimental infarction and were randomized to receive 1-3 x 10(6) MSC, 10(8) BMNC or vehicle (BSS group). Two additional groups were treated with captopril and received 1-3 x 10(6) MSC (Cap.MSC) or vehicle (Cap). RESULTS: The ejection fraction (EF%) of MSC and BMNC-treated rats was higher than in the BSS rats, eight weeks after transplantation (33.0+/-4.0, 34.0+/-2.0 and 20.0+/-2.0% respectively, P<0.01). Both captopril-treated groups improved EF% similarly. But only captopril plus MSC treatment almost restored cardiac function to control levels, 8 weeks after injection (60.50+/-5.40% vs. 41.00+/-4.50% in Cap.MSC and Cap respectively, P<0.05). Many DAPI-labelled cells were found in the scar tissue of the left ventricle only in the Cap.MSC group. CONCLUSIONS: Cell transplantation with both MSC and BMNC produced a similar stabilisation of heart function, but the success of the cell engraftment and the recovery of cardiac performance were dependent on concomitant treatment with captopril.     

人脐血单个核细胞移植治疗大鼠急性心肌梗死的实验研究

目的探讨人脐血单个核细胞(HUCBC)移植治疗急性心肌梗死(AMI)的可行性及疗效。方法雄性Wistar大鼠45只随机分为:心肌梗死(MI)对照组、MI+细胞移植组和正常组(每组各15只)。结扎冠状动脉左前降支制作大鼠AMI模型,以HES沉淀加Ficoll密度梯度离心的方法制备HUCBC,并以BrdU标记细胞。移植组大鼠模型制作成功后即刻在梗死区周边注射经分离并标记的HUCBC混悬液,在MI对照组相同位置注入等量DMEM培养液,正常组不做任何处理。移植4周后用超声评价心功能和左心导管检测血流动力学改变,并取心脏组织行HE染色、抗血管性血友病因子(vWF)和BrdU组化染色,观察心肌病理改变、毛细血管增生及移植细胞成活情况。结果在移植组显示移植的单个核细胞可在梗死心肌内存活并参与梗死心肌修复。超声心动图见移植组各项心功能指标改善。血流动力学检查显示移植组与MI对照组相比,左心室舒张末压明显降低[LNEDP (21．08±8．10)mm Hg(1 mm Hg=0．133 kPa)比(30．82±9．59)mm Hg,P<0．05],左心室内压力最大上升速率明显增快[+dp／dtmax(4．29±1．27)mm Hg／ms比(3．24±0．75)mm Hg／ms,P< 0．05],最大下降速率亦显著提高[-dp／dtmax(3．71±0．79)mm Hg／ms比(3．00±0．49)mm Hg／ms, P<0．05]。免疫组化染色发现移植组梗死区周边毛细血管数显著增加(P<0．01)。结论HUCBC在未使用免疫抑制剂的条件下可成功移植到大鼠MI区,并提示能改善MI大鼠心功能,促进新生血管形成。     

The impact of angiotensin-converting enzyme inhibitor therapy on the extracellular collagen matrix during left ventricular assist device support in patients with end-stage heart failure.

OBJECTIVES: We hypothesized that angiotensin-converting enzyme inhibition (ACE-I) during left ventricular assist device (LVAD) support in patients with end-stage heart failure prevents potentially deleterious effects on the extracellular matrix. BACKGROUND: Left ventricular assist device-induced mechanical unloading increases myocardial collagen and stiffness and may contribute to the low rate of recovery. METHODS: Heart samples obtained before and after LVAD implantation were divided into groups depending on whether the patients received (n = 7) or did not receive (control; n = 15) ACE-I. At transplant, ex vivo pressure-volume relationships were measured and chamber and myocardial stiffness constants determined. Myocardial tissue content of angiotensin (Ang) I and II, matrix metalloproteinase (MMP)-1, tissue inhibitor of MMPs (TIMP)-1, and total and cross-linked collagen was measured. RESULTS: Duration of support was comparable between ACE-I and control subjects (96 +/- 65 days vs. 109 +/- 22 days). Pre-LVAD Ang I and II and total and cross-linked collagen were similar between groups. Post-LVAD, Ang II was reduced in the ACE-I group but increased in control subjects (181 +/- 7 fmol/g vs. 262 +/- 41 fmol/g; p < 0.05). Similarly, cross-linked collagen decreased during LVAD support in the ACE-I group. Left ventricular (LV) mass and myocardial stiffness were lower in the ACE-I group. ACE-I normalized the LV and right ventricular (RV) MMP-1/TIMP-1 ratio. Collagen content and characteristics of the RV were not affected by ACE-I. CONCLUSIONS: ACE-I therapy was associated with decreased Ang II, myocardial collagen content, and myocardial stiffness during LVAD support. This is the first demonstration of a pharmacologic therapy that can impact myocardial properties during mechanical unloading, and it could foster new lines of investigation in strategies of enhancing myocardial recovery during LVAD support.