诱导骨髓间充质干细胞分化移植后的心脏电生理特性

背景：随着生物技术的发展,使用骨髓间充质干细胞修复心肌梗死后或者心肌肥厚心肌组织的电生理学成为当今研究热点。 目的：概述骨髓间充质干细胞向心肌细胞诱导分化移植后的电生理特征的研究进展。 方法：应用计算机检索PubMed数据库,Springer Link数据库,Science Direct数据库,CNKI数据库2000-01/2010-10文献,检索词分别为“bone marrow mesenchymal stem cells, cardiac/heart, electrophysiology/ electrophysiological characteristics”和“骨髓间充质干细胞,心脏,电生理”。选择骨髓间充质干细胞向心肌细胞诱导分化移植后的电生理特征的文章,无论观察对象是人或者动物均纳入检索标准。排除重复研究或Meta分析类文章。 结果与结论：收集到208篇相关文献,排除162篇不符合标准的文献,共纳入46篇符合标准的文献。经分析得出以下结论：骨髓间充质干细胞诱导分化移植后,在动物试验模型中和心肌梗死或心肌肥厚的患者中均可有效的改善心功能,为心肌病的临床治疗提供了崭新的策略。而移植后所生成的心肌样细胞在改善心脏功能的同时,对心脏电生理也产生了一定的影响。     

骨髓间充质干细胞在缺血性心脏病中的作用机制及其应用

缺血性心脏病是一类严重危害人类健康的疾病.在积极开展各种药物和介入治疗的同时,细胞疗法已成为当下心血管领域的一大热点,骨髓间充质干细胞通过移植或骨髓动员至缺血心脏后能有效改善急性心肌梗死患者短期的心功能.本文就骨髓间充质干细胞疗法在缺血性心脏病中的作用机制及其应用的最新研究成果作一综述.     

凋亡诱导因子基因敲减对骨髓间充质干细胞移植治疗心肌梗死的影响

背景：众多基础与临床试验证实：骨髓间充质干细胞移植后的低存活率严重制约着其发挥长期的治疗效果。课题组前期研究发现凋亡相关因子在骨髓间充质干细胞凋亡过程中发挥了重要作用，其中凋亡诱导因子(apoptosis-inducing factor,AIF)蛋白可能是其中一个关键因子。目的：将AIF敲减的骨髓间充质干细胞移植至小鼠梗死心肌中，验证低AIF表达骨髓间充质干细胞移植后的存活情况以及对进一步改善心功能的重要性。方法：首先，通过LV-AIF-shRNA慢病毒感染骨髓间充质干细胞下调AIF蛋白表达，应用流式细胞术及Western blot、RT-qPCR检测慢病毒的感染效率，CCK-8检测AIF敲减骨髓间充质干细胞在缺血缺氧条件下的细胞活力；然后，构建急性心肌梗死小鼠模型，分别将正常及AIF敲减的骨髓间充质干细胞移植至心肌梗死区域，免疫荧光检测AIF蛋白的表达，ELISA检测血清脑钠尿肽水平，心脏超声检测心功能，Masson染色观察心肌纤维化情况，RT-qPCR检测AIF敲减骨髓间充质干细胞移植后SRY基因表达反映细胞存活情况。结果与结论：(1)LV-AIF-shRNA慢病毒感染成功构建AI...     

转化生长因子β1在大鼠骨髓间充质干细胞移植修复梗死心肌中的作用

背景：大量研究显示,骨髓间充质干细胞是通过旁分泌作用,促使移植部位大量肌纤维母细胞聚集,分泌大量胶原蛋白,从而使梗死后心脏得到有利修复,并改善心脏收缩舒张功能。 目的：探讨转化生长因子β1在大鼠骨髓间充质干细胞修复梗死心肌过程中的作用。 方法：①体外实验：模拟心肌梗死后微环境培养大鼠骨髓间充质干细胞,检测其分泌肿瘤坏死因子α、血小板衍生生长因子、转化生长因子β1浓度。②体内实验：将大鼠Brdu标记的骨髓间充质干细胞、转化生长因子β1、PBS分别移植到梗死后心肌内,免疫细胞化学染色、PCR、Wester-blot等方法检测移植后大鼠心肌胶原蛋白Ⅰ、Ⅲ形成的差异。 结果与结论：心肌梗死后微环境下培养大鼠骨髓间充质干细胞14 d可检测到培养基内有高浓度转化生长因子β1。移植骨髓间充质干细胞、转化生长因子β1大鼠心肌部位可检测到肌纤维母细胞的聚集及胶原蛋白Ⅰ、Ⅲ表达。结果显示大鼠骨髓间充质干细胞移植梗死心肌后,可促进胶原蛋白Ⅰ、Ⅲ的生成,从而改善心脏收缩功能,其中骨髓间充质干细胞所分泌的转化生长因子β1可能发挥重要作用。     

血管内皮生长因子基因修饰骨髓间充质干细胞移植心肌梗死大鼠： 高压氧干预促进治疗性血管生成

背景：骨髓间充质干细胞移植入缺血心肌后梗死区周边心肌的缺血、缺氧、炎性反应、细胞凋亡等病理变化严重影响到移植骨髓间充质干细胞的存活,而高压氧能显著改善其缺氧状态。 目的：对心肌梗死模型大鼠缺血心肌局部移植血管内皮生长因子修饰的骨髓间充质干细胞,在移植后对大鼠进行高压氧干预,探讨其对骨髓间充质干细胞移植后所获得的治疗性血管生成效应的影响。 方法：将真核表达载体pcDNA3.1(-)/人血管内皮生长因子165转染大鼠骨髓间充质干细胞,再移植至心肌梗死模型大鼠的缺血区组织,移植前细胞行CM-DiI标记。移植后2周每日对大鼠行高压氧治疗干预。移植1个月后行心脏B超测量其左室射血分数,组织化学苏木精-伊红染色和Ⅷ因子染色并评价新生血管密度。 结果与结论：CM-DiI能有效标记骨髓间充质干细胞,标记率近100%。细胞移植1个月后高压氧干预的大鼠射血分数、再生血管密度较均明显增高(P < 0.05)。证实,高压氧干预能显著促进移植血管内皮生长因子基因修饰的骨髓间充质干细胞的心肌梗死大鼠所获得的治疗性血管生成作用,对心脏功能有明显改善作用。     

静脉及心肌注射骨髓间充质基质细胞未能改善慢性心肌梗死大鼠的心脏功能

背景：有多项研究证明,经静脉或经心肌表面注射移植间充质基质细胞促进了急性心肌梗死后心功能的改善。然而,目前尚缺乏有关经静脉联合经心肌注射移植间充质基质细胞对慢性心肌梗死心脏功能影响的研究。 目的：探讨静脉联合心肌注射骨髓间充质基质细胞对慢性心肌梗死模型大鼠心脏功能的影响及其机制。 方法：体外培养扩增Lewis大鼠的骨髓间充质基质细胞。将3×10⁶ BrdU标记过的骨髓间充质基质细胞分别经股静脉和经心肌表面注射移植于慢性心肌梗死模型大鼠,对照组注射等量PBS。4周后检测两组大鼠心功能的变化,并对大鼠心脏组织行免疫组化染色,观察细胞分化情况及毛细血管数量。 结果与结论：骨髓间充质基质细胞移植4周后,细胞移植组与对照组心功能无明显差别,免疫组化染色提示存留于心肌组织内的移植细胞未分化为心肌细胞,心梗瘢痕区血管密度在细胞移植组和对照组间没有明显差别。结果表明经静脉联合经心肌注射骨髓间充质基质细胞未能改善慢性心肌梗死模型大鼠的心脏功能。 中国组织工程研究杂志出版内容重点：干细胞;骨髓干细胞;造血干细胞;脂肪干细胞;肿瘤干细胞;胚胎干细胞;脐带脐血干细胞;干细胞诱导;干细胞分化;组织工程全文链接：     

间充质干细胞外泌体移植治疗缺血性心脏病

背景：缺血性心脏病是严重威胁人类生命健康的疾病类型之一,而干细胞分泌的外泌体已经在缺血性心脏病的治疗中展示出良好的效果和应用前景,并取得了重要研究进展。目的：就间充质干细胞外泌体移植治疗缺血性心脏病的疗效、作用机制、优化方案和移植策略分别予以阐述。方法：第一作者于2021年2月应用计算机在PubMed数据库检索1973年1月至2022年3月相关文献,以“mesenchymal stem cell,exosomes,Ischemic heart disease”为英文检索词,最终纳入英文文献88篇文献进行分析。结果与结论：（1）干细胞分泌的外泌体为细胞外囊泡的重要组分之一,是干细胞发挥功能调节的关键组分,且已经在缺血性心脏病方面展示出良好的治疗效果和应用前景。（2）间充质干细胞分泌的外泌体可促进缺血损伤心肌组织的血管生成和心肌保护作用、抑制心脏纤维化和改善免疫调节等,进而促进心肌修复和心功能改善。（3）通过基因工程修饰、miRNA修饰、药物或物理条件预处理以及提高外泌体产量等手段可对干细胞外泌体的产量或功能特性等进行优化,以提高其对缺血性心脏病的治疗效果。（4）利用生物材料运载外泌体、两...     

骨髓间充质干细胞移植联合基因治疗缺血性脑血管病

背景：骨髓间充质干细胞移植后是否向神经细胞定向分化,不仅受细胞自身基因调控,更取决于所处外环境中各种信号的影响。 目的：就骨髓间充质干细胞的生物学特性、转基因治疗缺血性脑血管病的理论依据以及动物实验和临床研究进展进行综述。 方法：由第一作者应用计算机检索PubMed数据库2006年1月至2011年12月及中国期刊网全文数据库2006年1月至2011年12月有关骨髓间充质干细胞生物学特性、转基因治疗缺血性脑血管病的理论依据以及相关动物实验和临床研究的文章,英文检索词为“Bone Marrow Mesenchymal Stem Cells (BMSCs) transplant,Gene therapy,Ischemic Cerebrovascular Disease(ICD)”,中文检索词为“骨髓间充质干细胞移植,基因治疗,缺血性脑血管病”。排除重复性研究及Meta分析,共保留25篇文献进行综述。 结果与结论：对缺血性脑血管病进行细胞移植和基因治疗改善神经功能是目前的研究热点。骨髓间充质干细胞是细胞基因工程治疗的良好载体,转基因培养后能高效地诱导分化为神经细胞,为移植治疗缺血性脑血管病提供细胞源。利用骨髓间充质干细胞移植联合基因治疗缺血性脑血管病已在动物模型上取得了令人瞩目的成就,临床应用还有待于进一步研究,尤其是生物安全性问题仍需进一步探索。     

生长因子可促进自体骨髓间充质干细胞移植治疗急性心肌梗死

背景：生长因子是干细胞强有力的动员剂,可以增加注射细胞的黏附力和增殖力,诱导干细胞向梗死区迁移、增殖分化,参与心肌修复。 目的：观察肝细胞生长因子和胰岛素样生长因子的联合应用在骨髓间充质干细胞自体移植治疗心肌梗死中的作用。 方法：分离培养兔骨髓间充质干细胞,原代培养后采用红光荧光染料CM-Dil标记。结扎冠脉前降支制作兔急性心肌梗死模型,然后随机均分为对照组、骨髓间充质干细胞组、肝细胞生长因子+胰岛素样生长因子组和肝细胞生长因子+胰岛素样生长因子+骨髓间充质干细胞组。于心肌梗死区心肌内分4点共注射不同干预试剂。Masson三色法染色检测存活心肌;免疫荧光检测骨髓间充质干细胞分化;心脏超声评价心功能。 结果与结论：建模后4周,肝细胞生长因子+胰岛素样生长因子+骨髓间充质干细胞组CM-Dil/cTNT+细胞数量明显多于骨髓间充质干细胞组,其存活心肌最多,左室射血分数改善最明显,左室舒张末径最小。肝细胞生长因子和胰岛素样生长因子联合应用促进自体移植的骨髓间充质干细胞向心肌细胞分化,增加存活心肌数量,改善心功能,抑制心室重构,可能成为心肌梗死后细胞治疗的有效方法。中国组织工程研究杂志出版内容重点：干细胞;骨髓干细胞;造血干细胞;脂肪干细胞;肿瘤干细胞;胚胎干细胞;脐带脐血干细胞;干细胞诱导;干细胞分化;组织工程全文链接：     

骨髓间充质干细胞修复损伤脊髓的实验及临床应用短期随访

背景：骨髓间充质干细胞治疗脊髓损伤的研究已经逐渐由动物实验过渡到临床,但其作用机制还不完全清楚。 目的：观察骨髓间充质干细胞移植对脊髓损伤大鼠脊髓功能的修复作用,并通过临床应用观察短期疗效。 方法：采用改良Allen's打击法造成Wistar大鼠脊髓损伤模型,将体外分离培养的骨髓间充质干细胞分别经尾静脉及损伤局部移植,应用改良Tarlov评分评定大鼠行为学变化,在光镜下对损伤脊髓病理切片进行对比分析。对5例脊髓损伤患者通过损伤原位注射、腰穿、静脉输注的方式行人自体骨髓间充质干细胞移植,并行神经功能及生活能力评定。 结果与结论：治疗后15 d,骨髓间充质干细胞尾静脉及损伤局部移植组大鼠运动功能评分较模型对照组显著提高;移植后7,15,30 d,脊髓病理切片显示骨髓间充质干细胞尾静脉及损伤局部移植组大鼠较模型对照组有显著恢复。临床患者骨髓间充质干细胞移植后半年神经功能及生活能力均有改善。     

自体骨髓间充质干细胞移植梗死心肌猪的心功能变化

背景：干细胞移植可改善缺血性心肌血供并改善心功能。 目的：进一步验证自体骨髓间充质干细胞在心肌梗死后的应用及效果评价。 方法：15只健康太湖梅山猪通过冠脉栓塞建立心肌梗死模型。随机分为3组,每组5只,其中2组分别在心肌梗死后3 h,2周行自体骨髓干细胞移植,模型组不移植细胞。行心脏超声观察心脏功能各指标的改变;并在不同时间点检测血清血管内皮生长因子值;在实验终点取大体标本并通过免疫组织化学检测移植细胞在心肌内定植及分化情况,检测心肌血管密度。 结果与结论：心肌梗死3 h组与模型组比较,射血分数、左室舒张期内径、左室收缩期内径各项心功能指标及心肌血管密度、不同时间点血清血管内皮生长因子水平差异无显著性意义。心肌梗死后2周移植组与模型组相比,心功能指标均有改善,心肌血管密度大于模型组,血清血管内皮生长因子水平明显高于较移植前(P < 0.05)。提示不同时间点心肌微环境对于骨髓来源的间充质干细胞分化及定植的影响,心肌梗死后急性期内局部微环境不利于移植细胞的存活,在瘢痕修复早期行骨髓干细胞移植对骨髓干细胞的分化和定植以及对心功能的改善有较好的效果。     

人工脑膜复合大鼠骨髓间充质干细胞修复心肌梗死

背景：干细胞移植治疗心肌梗死拥有广泛的应用前景,寻求理想的细胞类型和有效的移植方式是提高干细胞治疗效果的关键因素。 目的：探讨人工脑膜复合骨髓间充质干细胞修复心肌梗死的安全性及作用。 方法：采用全骨髓贴壁筛选法分离培养骨髓间充质干细胞,取培养良好的第3代骨髓间充质干细胞经DAPI标记后接种于人工脑膜制备细胞人工脑膜复合物。构建SD大鼠心肌梗死模型,60只大鼠随机数字表法均分为假手术组、心肌梗死组、人工脑膜组、细胞脑膜复合物组。移植4 周后检测心功能参数,Western blot检测心肌组织缝隙连接蛋白43的表达,计算心肌梗死后生存率。 结果与结论：构建心肌梗死模型并移植后4周,细胞脑膜复合物组心脏组织冰冻切片于荧光显微镜下可观察到心肌内少量核蓝染的细胞,表明骨髓间充质干细胞得以存活;细胞脑膜复合物组与心肌梗死组和人工脑膜组相比,左心室功能明显改善,Cx43蛋白的表达上调,生存率增加(P < 0.05)。说明人工脑膜复合骨髓间充质干细胞移植可提高心肌梗死大鼠心脏功能及生存率。     

骨髓间充质干细胞在急性心肌梗死后心室重构中的应用☆

背景：动物实验和初期的临床研究表明,干细胞移植可以取代坏死心肌细胞、增加有功能心肌细胞的数量,改善心功能,从而为心肌梗死的治疗开辟了一条崭新的途径。 目的：观察心肌梗死后自体骨髓间充质干细胞移植及骨髓动员对心功能的影响。 方法：经猪髂前上棘抽取骨髓30 mL,培养得到骨髓间充质干细胞。15只猪分为3组,模型组仅建立心肌梗死模型,干细胞移植组在造模3 h后经冠状动脉注射骨髓间充质干细胞,干细胞动员组在造模3 h后连续5 d注射粒细胞集落刺激因子    150 μg/(kg•d)。 结果与结论：心肌梗死后8周,干细胞动员组、干细胞移植组左心室收缩、舒张末期内径都明显减小,射血分数较心肌梗死前提高,但差异无显著性意义(P > 0.05);干细胞动员组及干细胞移植组血清血管内皮生长因子水平较心肌梗死前有上升趋势(P < 0.05);干细胞动员组和干细胞移植组梗死交界区的毛细血管密度均大于模型组(P < 0.05)。提示心肌梗死后行自体骨髓间充质干细胞移植及骨髓动员均能明显改善心功能,但具体效果仍需进一步大样本实验研究。 关键词：缺血性心脏病;心力衰竭;骨髓间充质干细胞;血管再生;粒细胞集落刺激因子 doi:10.3969/j.issn.1673-8225.2012.10.009     

骨髓间充质干细胞治疗股骨头坏死的评价

背景：股骨头坏死的治疗方法很多,但目前还没有满意的方法能促进坏死股骨头的修复。近年来,骨髓间充质干细胞移植治疗早期股骨头坏死缺的了一定的效果。 目的：综述骨髓间充质干细胞在股骨头坏死治疗中的应用进展及存在的问题。 方法：应用计算机检索PubMed数据库、万方数据库及CNKI中国知网数据库1999至2012年相关文献,选择骨髓间充质干细胞的分离、培养、分化、细胞标记及体内示踪研究,骨髓间充质干细胞移植治疗股骨头坏死的基础及临床研究,共纳入39篇文献进行综述。 结果与结论：目前骨髓间充质干细胞的分离方法有贴壁筛选法、密度梯度离心法、流式细胞仪分离法和免疫磁珠分选法;常用的细胞标记及示踪法有同位素示踪法、抗原标记法、抗原标记法、荧光染料标记法和MRI对比增强剂标记法。骨髓间充质干细胞治疗股骨头坏死的方法有髓芯钻孔减压联合骨髓间充质干细胞注射移植治疗股骨头坏死、介入加骨髓间充质干细胞治疗股骨头坏死、基因转染骨髓间充质干细胞移植治疗股骨头坏死、骨髓间充质干细胞的组织工程技术治疗股骨头坏死。虽然近年来对骨髓间充质干细胞移植治疗股骨头缺血坏死的研究取得了很大进展,但仍存在不少问题需要进一步研究。     

静脉移植骨髓间充质干细胞对心肌病心力衰竭心功能的影响

BACKGROUND:Bone marrow mesenchymal stem cell transplantation can effectively improve decreased cardiac function caused by heart failure, but there is a lack of research about the effect in bone marrow mesenchymal stem cell transplantation on cardiac function in heart failure induced by cardiomyopathies. OBJECTIVE:To explore the effect of bone marrow mesenchymal stem cell transplantation on cardiac function in patients with cardiomyopathies accompanied by heart failure. METHODS:Totally 40 Sprague-Dawley rats were enrolled, and bone marrow mesenchymal stem cells were isolated from 10 rats, and the remaining rats were equivalently randomized into normal, model and stem cell transplantation groups. Then rats in the model and stem cell transplantation groups were given intraperitoneal injection of hydrochloric acid doxorubicin to prepare cardiomyopathy-induced heart failure models. At 7 days after modeling, the stem cell transplantation group was treated with bone marrow mesenchymal stem cells through intravenous transplantation, and the model group was treated with equal amount of DMEM medium. Four weeks later, cardiac function of each rat was detected, and the cell survival and differentiation were observed by immunofluorescence method. RESULTS AND CONCLUSION:At 4 weeks after transplantation, compared with normal and stem cell transplantation groups, the left ventricular systolic pressure and maximum rise/fall rate of left ventricular pressure were significantly decreased, but the left ventricular end diastolic pressure significantly increased in the model group (P < 0.05). And there was no significant difference between the normal group and the stem cell transplantation group (P > 0.05). High and dense fluorescence intensity was observed in the host myocardium immediately after transplantation. Subsequently, the fluorescence intensity and density decreased at 4 weeks, but the cell migration could be found, and some cells expressed cardiac troponin T. These results show that intravenous transplantation of bone marrow mesenchymal stem cells can improve cardiac function in rats with heart failure due to cardiomyopathies. Besides, the transplanted cells can survive in the host, and differentiate into cardiomyocyte-like cells.     

干细胞移植治疗缺血性心脏病：临床应用的可行性与安全性

背景：干细胞移植到受损的心脏组织,可以大量分化为心肌细胞,这项研究为缺血性心脏病治疗带来新的希望。 目的：探讨干细胞移植治疗缺血性心脏病的可行性与安全性。 方法：分析干细胞移植治疗缺血性心脏病安全性和可行性的多种试验方法。REPAIR-AMI试验是一项分析急性心肌梗死后即刻冠脉内移植骨髓祖细胞治疗效果的随机双盲、安慰剂对照的多中心研究;MAGIC Cell-3-DES试验是评价粒细胞集落刺激因子动员的干细胞疗法的安全性和冠脉内注射动员的外周血干细胞对急性心肌梗死和陈旧性心肌梗死的效果;BOOST试验是心肌梗死后经冠脉移植自体骨髓细胞的随机对照研究。PROTECT-CAD试验是一项随机、对照的直接将干细胞注入心肌治疗慢性缺血性心肌病的临床试验。 结果与结论：干细胞移植可以改善左心室的收缩功能和舒张功能以及冠脉血流储备,相关研究也得到验证。对于干细胞移植治疗缺血性心脏病,可以增加左室射血分数,临床事件较少,在药物洗脱支架治疗的基础上,干细胞治疗并不增加再狭窄风险。干细胞移植治疗缺血性心脏病安全可行,未来还需要进行大样本、长时间的大规模多中心的随机对照研究,来进一步评价其疗效和风险。