超声介导重组腺相关病毒载体心肌靶向转染对大鼠左室心功能的影响

目的 探讨超声造影剂介导下重组腺相关病毒载体(rAAV2-GFP)心肌靶向转染前后大鼠左室心肌功能的变化.方法 健康成年SD大鼠20只,随机分为对照组与实验组:对照组尾静脉注射超声造影剂+超声照射;实验组注射携带rAAV2-GFP造影剂+超声照射.分别于实验前和实验后14 d利用斑点追踪技术测量大鼠周向应变、收缩期应变率,舒张期应变率、扭转角度,并同时测量大鼠射血分数、短轴缩短率、舒张末期容积及收缩末期容积等左心功能指标.行心肌组织冰冻切片,荧光显微镜下观察GFP的表达情况.结果 超声介导重组腺相关病毒心肌靶向转染前后大鼠左室心肌功能指标及相对于心底水平的扭转角度及达峰时间的差异均无统计学意义(P>0.05).结论 超声及超声造影剂介导重组腺相关病毒载体靶向转染心肌组织对大鼠左室心肌功能无影响.     

超声介导下重组腺相关病毒载体转染心肌的最佳滴度的实验研究

目的 探讨超声促进携带增强型绿色荧光蛋白报告基因(EGFP)的重组腺相关病毒载体2(rAAV2)心肌转染过程中rAAV2的最佳滴度.方法 健康成年SD大鼠21只随机分为实验组与对照组.实验组给予连接于SonoVue微泡表面的rAAV2-EGFP尾静脉注入,滴度为1.5×109～3.0×101111 vg/ml(virus genome/ml),超声爆破造影剂,促进rAAV2-EGFP心肌内转染.对照组只给予尾静脉注射造影剂并超声爆破(无rAAV2-EGFP).2周后处死大鼠并制作心肌组织冰冻切片.荧光显微镜下检测荧光蛋白的表达量,代表rAAV2转染率.结果 随着注入的rAAV2滴度的增加,心肌内荧光表达量亦增加,至滴度达到1.5×1011vg/ml时荧光的表达量显著增加(P<0.01).结论 促进心肌组织转染的rAAV2的最佳滴度为1.5×1011vg/ml.     

超声斑点追踪技术评价微泡造影剂介导SERCA2a基因治疗心肌梗死大鼠的实验研究

目的 应用二维超声斑点追踪显像技术评价超声微泡造影剂介导rAAV2-SERCA2a基因靶向治疗心肌梗死大鼠左心室功能的疗效.方法 健康雄性SD大鼠35只,随机分为3组:假手术组、心肌梗死组和基因治疗组.心肌梗死组及基因治疗组结扎冠状动脉左前降支近端,造成前壁心肌梗死.假手术组单纯开胸不结扎冠状动脉.4周时,基因治疗组注射rAAV2-SERCA2a与造影剂混合液,假手术组及心肌梗死组仅注射造影剂,以上各组均给予心肌定点超声辐照.干预4周时,测量各组大鼠左心室短轴观乳头肌水平径向应变率(radial strain rate,SRrad)和圆周应变率(circumferential strain rate,SRcir)的收缩期峰值(SRrad-S,SRcir-S)及舒张早期峰值(SRrad-E,SRcir-E)以及左室心肌扭转角度等.结果 干预4周时,基因治疗组各节段SRcir-S、SRcir-E、SRrad-S、SRrad-E以及左室扭转角度较心肌梗死组增加(P＜0.01),与假手术组差异无统计学意义.结论 超声微泡造影剂介导rAAV2-SERCA2a基因转导至心肌组织,可有效改善心肌梗死大鼠左室心肌功能.     

二维应变超声心动图评价大鼠急性心肌梗死模型局部心肌功能改变的应用价值

目的 探讨二维应变超声心动图定量评价大鼠急性心肌梗死模型左室局部心肌功能改变的应用价值.方法 60只Wistar大鼠随机分为两组:实验组50只,制备急性冠状动脉心肌梗死模型;假手术组10只.两组分别于术前及术后1周、4周、8周行超声心动图检查.解剖M型超声心动图测量左室舒张末期及收缩末期内径(LVIDd、LVIDs)、短轴缩短率(FS)、射血分数(EF)和左室质量(LVM).记录左室乳头肌短轴高帧频图像,应用二维应变分析软件测量各节段的收缩期峰值径向应变(PRS)、环向应变(PCS).实验组大鼠检查结束后处死,取出心脏行TTC染色并计算梗死面积;VG染色观察心肌组织中的胶原纤维.结果 根据TTC染色结果将实验组大鼠左窀分为梗死心肌、梗死周围和远处心肌.术后1周VG染色显示实验组大鼠左室各节段均出现不同程度的胶原纤维沉着.与术前及同时期假手术组相比,实验组大鼠于术后1周时梗死心肌、梗死周围及远处心肌的PRS、PCS均明显降低(P<0.01),并持续至第8周.与术后1周时相比,术后4周、8周实验组大鼠梗死心肌、梗死周围及远处心肌的PRS、PCS差异无统计学意义.实验组大鼠于术后4周和8周LVIDd、LVIDs及LVM明显增加,FS明显减低(P<0.05).二维应变测量组间及组内比较均具有高度一致性.结论 二维应变超声心动图可定量评价大鼠心肌梗死模型不同血供区域局部心肌的功能改变,为无创性跟踪心肌梗死后左室重构进程提供了一种敏感可行的方法.     

超声靶向辐照微泡造影剂介导重组腺相关病毒转染肾癌细胞

目的 以肾癌细胞为研究对象,探索超声靶向破坏微泡(UTMD)技术对重组腺相关病毒(rAAV)转染率的影响。方法 应用不同感染复数(MOI)的rAAV2转染786-0细胞观察转染率。用不同条件UTMD预辐照rAAV2,观察病毒活性。以不同条件UTMD联合rAAV2转染人肾透明细胞癌(786-0)细胞,测定转染率及细胞生存率,RT-PCR检测细胞内病毒载体基因拷贝数。结果 1×10⁴~1×10⁶ MOI的rAAV2在786-0细胞的转染率为(17.28±2.44)%。UTMD声强≤2.0 W/cm²,时间≤120 s,微泡体积比≤40％,频率1 MHz,占空比(DC)50%,脉冲重复频率(PRF)100 Hz时,UTMD辐照不影响rAAV2的转染活性。在不影响细胞生存率及rAAV2活性的参数下(声强1 W/cm²,时间60 s,微泡体积比20％,频率1 MHz,DC 50%,PRF 100 Hz),UTMD介导rAAV2组细胞的转染率较单纯rAAV组提高2~3倍,并在5天内稳定维持提高效应;实时PCR显示,UTMD介导rAAV2组细胞内病毒载体量较单纯rAAV组提高近9倍。结论 UTMD可安全、有效且稳定地提高rAAV2在肾癌细胞的转染率。     

超声介导微气泡造影剂促反义寡核苷酸转染的有效性研究

目的探讨超声介导脂质体微气泡转染反义寡核苷酸HA-2741的有效性。方法12孔板培养人乳腺癌细胞,分组为:(1)单纯超声照射;(2)单纯造影剂;(3)单纯HA-2741;(4)超声照射 HA-2741;(5)造影剂 HA-2741;(6)造影剂 HA-2741 超声照射;(7)脂质体 HA-2741;(8)脂质体 HA-2741 超声照射。造影剂浓度2%,超声波发射频率1.3MHz,强度-3dB,照射时间30s,予与实验刺激后,流式细胞仪定量分析HA-2741的转染率,RT-PCR的检测乳腺癌细胞的HER-2mRNA水平,免疫细胞化学检测HER-2蛋白的表达。结果造影剂 HA-2741 超声照射组HA-2741的转染率显著高于其余各组,约94.6%,造影剂 HA-2741 超声照射组乳腺癌细胞的HER-2mRNA水平显著降低,HER-2蛋白表达明显减低,其程度与HA-2741转染率呈正相关。结论超声介导微气泡造影剂显著增加基因的转染效率,方法简便,安全,具有良好的靶向性。     

超声靶向破坏微泡介导腺相关病毒为载体的基因转染

腺相关病毒(AAV)是相对理想的基因治疗载体,但其转染效率低。超声靶向破坏微泡(UTMD)通过声孔效应、内吞作用和化学作用促进细胞摄取,是简单、易于操作、安全的提高基因转染率的方法。目前UTMD介导AAV为载体的基因转染已用于研究心脏、眼睛和肝脏的基因治疗。本文对AAV载体的转染特点、UTMD介导AAV为载体的基因转染机制及其应用进行综述。     

SonoVue微泡介导转染Ang-1基因治疗急性心肌梗死

目的 探讨SonoVue微泡介导转染血管生成素-1(Ang-1)基因治疗急性心肌梗死的可行性.方法 27只中国家兔结扎冠状动脉左回旋支制成急性心肌梗死模型后随机分为4组:第1组(n=7,注射微泡+Ang-1+超声照射组)、第2组(n=7,单纯注射微泡+超声照射组)、第3组(n=7,单纯注射Ang-1+超声照射组)、第4组(n=6,空白对照组),于基因转染前后分别行常规超声心动图检查及心肌声学造影,并于处死后取心肌组织行RT-PCR检测Ang-1 mRNA表达.结果 第1组基因转染后2周常规超声心动图示左室射血分数(LVEF)显著提高(P<0.01),心功能改善,心肌声学造影可见术后充盈缺损处出现片状造影剂回声,RT-PCR可检测出Ang-1 mRNA表达,余各组则无明显心功能改善及造影剂充填,RT-PCR亦无法检测出Ang-1表达.结论 超声微泡可介导Ang-1基因成功转染至缺血心肌,改善缺血心肌微循环及心功能,对急性心肌梗死具有治疗作用.     

超声波介导微泡破裂促EGFP基因转染大鼠脑组织的实验研究

目的 探讨超声波介导微泡造影剂破裂促外源基因在中枢神经系统转染的可行性.方法 15只大鼠分3组,1组经股静脉输入含绿色荧光蛋白质粒(pEGFP)的造影剂0.8 ml,立即用超声波照射大鼠颅骨3 min;第2组输入相同的造影剂0.8 ml,不采用超声波照射;第3组输入不含造影剂的pEGFP 0.2 ml,立即超声波照射3 min.48 h后处死大鼠,荧光显微镜下观察绿色荧光蛋白表达.结果 只在股静脉输入含pEGFP的造影剂,并经超声波照射的大鼠微血管壁上观察到绿色荧光蛋白表达.结论 以微泡造影剂为基因载体,通过超声波靶向破坏微泡,有可能在脑血管内皮细胞中获得基因转染.     

超声微泡造影剂对心肌组织的生物学效应及介导VEGF基因转染大鼠心肌的实验研究

目的探讨超声微泡造影剂对心肌组织的生物学效应及其介导VEGF基因转染大鼠心肌的有效性. 方法 18只健康雄性Wistar大鼠,取3只采用超声波在鼠胸壁破坏微泡造影剂,观察对心肌组织显微结构的影响.将另15只急性心肌梗死3天后的雄性Wistar大鼠分为3组,每组5只.第一组采用超声破坏微泡造影剂的方式,将pcD2VEGF121基因转染大鼠心肌至造影剂不再显影(约6min);第二组尾静脉输入同等剂量携pcD2VEGF121基因的造影剂;第三组为对照.2周后,取缺血心肌组织行VEGF免疫组织化学染色,观察心肌组织血管内皮生长因子(VEGF)蛋白表达情况.结果超声波破坏微泡造影剂能使心肌组织充血,产生大量空泡,并有部分心肌细胞坏死.采用超声微泡造影剂介导的VEGF基因转染,能明显增强大鼠心肌组织VEGF蛋白的表达.结论超声微泡造影剂能明显增强对组织的空化效应,其介导的VEGF基因治疗是一种无创、新型、高效的基因转移方法.     

超声微泡造影剂对心肌组织的生物学效应及介导VEGF基因转染大鼠心肌的实验研究

目的 探讨超声微泡造影剂对心肌组织的生物学效应及其介导VEGF基因转染大鼠心肌的有效性。方法 18只健康雄性Wistar大鼠，取3只采用超声波在鼠胸壁破坏微泡造影剂，观察对心肌组织显微结构的影响。将另15只急性心肌梗死3天后的雄性Wistar大鼠分为3组，每组5只。第一组采用超声破坏微泡造影剂的方式，将pcDzVEGFm基因转染大鼠心肌至造影剂不再显影(约6min)；第二组尾静脉输入同等剂量携pcD。VEGF。基因的造影剂；第三组为对照。2周后，取缺血心肌组织行VEGF免疫组织化学染色，观察心肌组织血管内皮生长因子(VEGF)蛋白表达情况。结果超声波破坏微泡造影剂能使心肌组织充血，产生大量空泡，并有部分心肌细胞坏死。采用超声微泡造影剂介导的VEGF基因转染，能明显增强大鼠心肌组织VEGF蛋白的表达。结论 超声微泡造影剂能明显增强对组织的空化效应，其介导的VEGF基因治疗是一种无创、新型、高效的基因转移方法。     

二维斑点追踪技术评价移植心脏左心室扭转

目的 探讨左室扭转评价移植心脏左心室功能的价值.方法 30例心脏移植受者,17例正常人,应用二维应变软件测量左室基底部和心尖部旋转角度、整体扭转角度及达峰时间,计算解旋率,比较两组间差异,并分析其与舒张末期、收缩末期容积及射血分数之间的关系.结果 移植组心尖部旋转角度及整体扭转角度均小于对照组.扭转角度与收缩末容积呈负相关,与射血分数呈正相关.两组间解旋率无明显差异.结论 二维斑点追踪技术可以准确反映左室扭转运动,为移植心脏左室收缩功能的整体判断提供重要的依据.     

犬心尖在左室扭转中的作用及其机制的超声研究

目的 研究犬心尖在左室扭转中的作用及其机制.方法 14只实验犬麻醉状态下,用电加热器对其心尖进行加热,使加热区心肌完全坏死.用组织多普勒测量加热前、后左室扭转的角度,并在心尖心肌坏死区检测心尖旋转的角度.用应变率评价左室心肌收缩功能.通过比较加热前、后的左室扭转变化来评价心尖在左室扭转中的作用,并根据心尖旋转减低的百分比分析心尖旋转主要是主动旋转还是被动旋转.结果 心尖加热后,左室扭转由13.8°±2.3°减低为7.2°±3.3°(P<0.001),是由于心尖旋转减低所致(由12.4°±2.9°减低为4.9°±3.2°,P<0.001);心尖加热后,加热区收缩期应变率由(-1.83±0.72)s~(-1)减低为(-0.78±0.46)s~(-1)(P<0.001).结论 心尖在左室扭转中起重要作用;心尖旋转包括主动旋转和被动旋转,主动旋转为心尖旋转的主要组成部分;心尖主动旋转的力源于心尖本身的收缩,心尖被动旋转为心尖上部心肌驱使心尖发生的旋转.     

速度向量成像技术评价肥厚型心肌病左心室扭转功能

目的应用超声心动图速度向量成像技术对肥厚型心肌病患者心脏扭转运动进行初步分析,探讨肥厚型心肌病患者在左心室射血分数(LVEF)正常时心脏局部和整体扭转功能是否有改变。方法肥厚型心肌病患者和健康体检者各30名。常规测量有关左心功能参数:LVEF、舒张末期容积(EDV)、收缩末期容积(ESV)、每搏量(SV)、二尖瓣口E、A峰值血流速度等。速度向量成像模式下在系列胸骨旁短轴观图像上测量收缩期心内膜下和心外膜下心肌的最大旋转角度、峰值旋转速率、圆周应变(CS)、圆周应变率(CSR)、舒张期和等容舒张期峰值解旋转速率。结果肥厚型心肌病组EDV、ESV、SV明显减低,A峰增高(P0.01);心内膜下心肌左心室扭转角度和扭矩增高,解扭转率减低(P0.05);心外膜下心肌的基底部峰值旋转速率、峰值解旋转速率减低(P0.05);心外膜下心肌的CS、CSR明显减低(P0.05)。结论肥厚型心肌病患者心脏整体扭转角度和速度较正常人增高,局部心肌圆周方向形变能力下降,以心外膜下心肌下降更为明显。     

Adaptative or maladaptative hypertrophy,different spatial distribution of myocardial contraction

Background: Left ventricular hypertrophy (LVH) may be an adaptative remodelling process induced by physical training, or result from pathological stimuli. We hypothesized that different LVH aetiology could lead to dissimilar spatial distribution left ventricular (LV) contraction, and compared different components of LV contraction using 2‐dimensional (2‐D) speckle tracking derived strain in subjects with adaptative hypertrophy (endurance athletes), maladaptative hypertrophy (hypertensive patients) and healthy controls. Method: We enrolled 22 patients with essential hypertension, 50 endurance athletes and 24 healthy controls. All subjects underwent traditional echocardiography and 2‐D strain evaluation of LV longitudinal, circumferential and radial function. LV basal and apical rotation and their net difference, defined as LV torsion, were evaluated. Results: LV wall thicknesses, LV mass and left atrium diameter were comparable between hypertensive group and athletes. LV longitudinal strain was reduced only in hypertensive patients (P < 0·05). LV apex circumferential strain was higher in hypertensive patients than in other groups (P < 0·001), LV basal circumferential strain, although slightly increased, did not reach significant difference. Hypertensive patients showed significantly increased rotation and torsion (P < 0·001), while no differences were observed between athletes and control. Conclusion: In patients with pathological LVH, LV longitudinal strain was reduced, while circumferential deformation and torsion were increased. No differences were observed in LV contractile function between subjects with adaptative LVH and controls. In pathological LVH, increasing torsion could be considered a compensatory mechanism to counterbalance contraction and relaxation abnormalities to maintain a normal LV output.     

Assessment of left ventricular torsion using speckle tracking echocardiography

Left ventricular (LV) torsion/twist, wringing motion of the heart showing clockwise rotation at the base and counter-clockwise rotation at the apex during systole and its rapid reversal at early diastole, is an important contribution to both LV systolic and diastolic function. Recent development of two-dimensional (2D) speckle tracking echocardiography allows the noninvasive measurement of LV twist in various cardiovascular pathologies, which may provide new understanding of LV mechanics. We review the clinical utility of measuring LV twist indices assessed by 2D speckle tracking echocardiography.     

应用斑点追踪成像技术对急性心肌缺血及再灌注心内膜下心肌和心外膜下心肌旋转及扭转功能的研究

目的：本研究旨在应用斑点追踪成像（STI）技术通过测定心内、外膜下心肌、跨壁旋转及扭转角度等指标对急性心肌缺血及再灌注期间心脏功能进行评价。方法：对20只健康成年杂种犬结扎左冠状动脉第一对角支下方180 min并再灌注120 min,分别对结扎前、结扎即刻、结扎60 min、结扎120 min和结扎180 min及再灌注即刻、再灌注60 min和再灌注120 min基底水平和心尖水平的旋转及扭转指标进行比较。结果：①基底水平旋转的比较：随着缺血时间延长,跨壁角度逐渐减低。再灌注即刻,跨壁角度一过性增大。再灌注120 min,跨壁角度最低。②心尖水平旋转的比较：跨壁角度从结扎即刻开始下降,至结扎180 min达到最低值。再灌注即刻,跨壁角度快速上升。再灌注60 min、120 min缓慢上升。③扭转的比较：随着缺血时间的延长,跨壁扭转角度明显下降。结扎180 min跨壁扭转角度最低。再灌注即刻跨壁扭转角度快速恢复。结论：STI技术通过定量分析左室心内膜及心外膜下心肌局部和整体的旋转及扭转,可以判断心脏功能的变化。心内外膜下心肌旋转角度及跨壁角度、扭转角度及跨壁角度是评价急性心肌缺血及再灌注后室壁运动及心脏功能的有效手段。