兔骨髓间充质干细胞自体移植治疗急性心肌梗塞

目的 :了解骨髓间充质干细胞 (mesenchymalstemcells ,MSCs)在缺血心肌中转化为心肌细胞并改善心功能的可行性。方法 :结扎兔左前降支制作急性心肌梗塞 (acutemyocardiuminfarction ,AMI)模型 ,骨穿抽取骨髓 ,分离、培养、扩增骨髓间充质干细胞。术后 2周进行心肌梗塞瘢痕处移植 5 溴脱氧尿嘧啶 (Bromodeoxyuridine,Br dU)标记的骨髓间充质干细胞 ,对照组注射培养基。AMI术前、AMI术后 3d及移植后 4周做超声心动图检测心功能 ,移植后 4周用导管检查法测左室压力变化 ,随后处死动物取左室标本切片 ,采用免疫荧光方法鉴定植入细胞。结果 :细胞移植组左室切片中可见BrdU染色阳性细胞即植入细胞 ,对照组未见BrdU染色阳性细胞。超声心动图检查证实MSCs移植后 4周左室收缩末期直径 (LVESD)、舒张末期直径 (LVEDD)均小于对照组 (分别为P <0 .0 1及P <0 .0 5 ) ,小轴缩短率 (△D % )、射血分数 (EF)均大于对照组 (均为P <0 .0 1 )。导管测压显示MSCs移植组左室舒张末期压 (LVEDP)低于对照组、左室压上升及下降最大速率 (±dp/dt)高于对照组 (均为P <0 .0 1 )。 结论 :缺血心肌内注射骨髓间充质干细胞可依赖组织微环境转化为心肌细胞修复梗塞心肌 ,显著改善心功能 ,可用于心肌梗塞的治疗。     

移植的心肌细胞在心梗后疤痕组织中存活的研究

目的　探讨心肌细胞移植到正常和心梗后疤痕心肌中生存的可行性。方法　通过结扎冠状动脉前降支制成心梗模型 ,利用 (18± 2 )天的孕鼠心室肌细胞经培养、标记后移植到大鼠正常和心梗后疤痕心肌组织中 ,4周后取病理做HE和免疫组化染色。结果　HE和免疫组化染色显示 ,移植细胞在大鼠正常和疤痕心肌细胞中分化、增殖良好 ,可见横纹和核内结构 ,形成了富含毛细血管与宿主心肌有序排列的新生组织结构。结论　说明了移植同种心肌细胞到心梗后疤痕心肌组织中生存增殖的可行性和改善心功和血供的先决条件。     

骨髓间质干细胞分离培养及向心肌细胞的转化

目的:探讨骨髓间质干细胞(MsCs)诱导分化为心肌细胞的可能性,为干细胞移植治疗心肌梗死寻求理想的细胞材料.方法:体外分离培养大鼠骨髓MSCs,5-氮胞苷(5-aza)诱导24 h后继续培养,免疫细胞化学染色和RT-PCR检测心肌细胞特异性蛋白的表达.结果:MSCs经5-aza诱导后3周心肌肌钙蛋白T和连接蛋白43免疫细胞化学染色阳性表达;RT-PCR显示诱导3周细胞有心肌肌钙蛋白I、α心肌肌动蛋白表达.结论:MsCs可在体外经5-aza诱导定向分化为心肌细胞.     

骨髓间充质干细胞移植对心衰大鼠心脏功能的影响

目的探讨骨髓间充质干细胞(MSCs)移植对心力衰竭大鼠心功能的影响。方法建立心衰大鼠模型,获取大鼠骨髓,随机分为两组:细胞移植组心肌内注射MSCs,培养液组心肌内注射细胞培养液,另取正常大鼠10只作为对照组。对3组大鼠移植前及移植后4周进行心功能测定。处死动物,心脏切片进行组织病理学检查。结果移植4周后,细胞移植组的心功能明显改善(P<0.05)。细胞移植组心肌组织内可见MSCs,与培养液组比较细胞移植组心肌纤维化明显改善。结论 MSCs移植可以改善心衰大鼠的心脏功能,其机制可能为改善心肌纤维化。     

兔骨髓间充质干细胞心脏移植治疗扩张型心肌病的实验研究

目的 探讨骨髓间充质干细胞(mesenchymal stem cells, MSCs)心脏移植后对兔扩张型心肌病(dilated cardiomyopathy, DCM)心功能、心肌结构及心内膜单相动作电位(monophasic action potential durations, MAP)的影响.方法 新西兰兔分为正常对照组(n=12),DCM实验组(n=13),DCM对照组(n=13),DCM模型通过静脉注射阿霉素诱导.DCM实验组移植骨髓MSCs, DCM对照组注射培养基,移植后4周采用超声心动图和MAP参数评价心功能和电生理的改变;并取移植区心肌组织行免疫荧光染色以观察移植细胞的增殖分化情况,另选部分心肌组织做HE染色和透射电镜查看心肌组织形态学改变.结果 与正常组相比,DCM各组心功能明显受损、MAP时程延长、心肌细胞变性坏死,且实验组受损较对照组轻;移植的细胞有肌钙蛋白T(cardiac troponin T,cTnT)和缝隙连接蛋白43(connexin 43,Cx43)的表达.结论 体内移植骨髓MSCs后在一定程度上可改善DCM心功能,使病损心肌组织病变减轻,并可能抑制心电紊乱的进一步发展.     

体外诱导骨髓基质细胞向心肌细胞分化的实验研究

目的：探讨体外诱导骨髓基质细胞向心肌细胞转化的条件。方法：分离大鼠骨髓，体外培养、传代得到骨髓基质细胞，观察不同浓度的诱导剂5-氮胞苷对骨髓基质细胞的生长和诱导作用，进行形态学和免疫组织化学鉴定。结果：5-氮胞苷诱导骨髓基质细胞转化为心肌样细胞，在诱导后2周转化率为29％。心肌特异性肌钙蛋白T(TnT)免疫组织化学染色阳性。结论：MSCs在体外条件下经5-氮胞苷诱导可分化成心肌样细胞。     

脐血MSCs移植对心肌梗死区旁残存心肌组织的影响

目的研究脐血间充质干细胞(MSCs)移植对心肌梗死区域旁残存心肌组织的影响。方法自孕犬脐血中分离、培养MSCs,经Laz基因转染和5-氮胞苷体外肌源性诱导后移植入犬急性心肌梗死模型(移植组,n=18)。分别于移植后1、4、8周处死动物,取心肌组织标本行TUNEL染色观察残存细胞凋亡情况并计算凋亡指数;应用激光共聚焦扫描显微镜图像分析系统检测残存心肌细胞体积;Nagar-Olsen染色观察心肌胶原网络的变化。以等量生理盐水注射作为移植对照组(n=18)。结果与对照组比较,移植组缺血区部各时间点切片位观察到凋亡细胞数目显著减少,凋亡指数明显降低;残存心肌细胞肥大明显;移植后第8周,心肌组织内胶原纤维排列整齐、规律。结论脐血MSCs移植可通过减少心肌细胞凋亡、促使残存心肌细胞肥大、调节心肌胶原网络而改善心功能。     

骨髓间充质干细胞体外诱导分化为心肌细胞的初步实验观察

目的体外培养并诱导大鼠骨髓间充质干细胞(MSCs)分化为心肌细胞。方法采用密度梯度离心法和贴壁培养法分离、纯化大鼠骨髓MSCs,在第3代细胞以5-氮杂胞苷进行诱导,用免疫细胞化学的方法鉴定肌细胞及心肌细胞特异蛋白的表达。结果诱导后细胞体积较诱导前增大,而且更加细长,呈长梭形。14d细胞之间出现连接,排列方向渐趋一致。免疫细胞化学染色显示Desmin,α-SarcomericActin和心肌特异性cTnI呈阳性反应。结论MSCs可能具有表达心肌细胞的特异性启动或分化调控基因,5-氮杂胞苷能在体外诱导MSCs向心肌细胞分化。     

脐血MSCs移植对心肌梗死区旁残存心肌组织的影响

目的 研究脐血间充质干细胞(MSCs)移植对心肌梗死区域旁残存心肌组织的影响.方法 自孕犬脐血中分离、培养MSCs,经Laz基因转染和5-氮胞苷体外肌源性诱导后移植入犬急性心肌梗死模型(移植组,n=18).分别于移植后1、4、8周处死动物,取心肌组织标本行TUNEL染色观察残存细胞凋亡情况并计算凋亡指数;应用激光共聚焦扫描显微镜图像分析系统检测残存心肌细胞体积;Nagar-Olsen染色观察心肌胶原网络的变化.以等量生理盐水注射作为移植对照组(n=18).结果 与对照组比较,移植组缺血区部各时间点切片位观察到凋亡细胞数目显著减少,凋亡指数明显降低;残存心肌细胞肥大明显;移植后第8周,心肌组织内胶原纤维排列整齐、规律.结论 脐血MSCs移植可通过减少心肌细胞凋亡、促使残存心肌细胞肥大、调节心肌胶原网络而改善心功能.     

兔骨髓间充质干细胞定向诱导移植修复关节软骨的实验研究

目的：通过诱导兔骨髓间充质干细胞（MSCs）,观察干细胞向软骨细胞的分化效果。方法：纯化兔骨髓间充质干细胞;用含转化生长因子β1的诱导液培养骨髓间充质干细胞;以MTT测定诱导细胞的增殖活性;免疫组化检测Ⅱ型胶原蛋白的表达;诱导后的细胞移植于白兔膝关节内,X线摄片观察软骨修复形成情况。结果：诱导液可有效诱导MSCs向软骨细胞表型转化,且骨髓间充质干细胞向软骨细胞分化所需的特异性细胞外基质——Ⅱ型胶原明显升高,移植后效果明显。结论：兔骨髓间充质干细胞定向诱导后移植修复关节软骨是有效的。因此骨髓间充质干细胞有可能成为软骨组织工程较理想的种子细胞来源。     

人脐带间充质干细胞向心肌细胞诱导分化并体内移植的研究

目的探讨人脐带间充质干细胞(MSCs)经5-氮杂胞苷(5aza)诱导后能否向心肌样细胞分化及诱导后细胞移植到心肌梗死大鼠心脏后能否存活,为心肌细胞的移植探索新的细胞来源。方法从人脐带华尔通氏胶培养出MSCs,检测人脐带来源的MSCs的细胞表面标记。经5aza诱导,采用免疫组化方法及RT-PCR方法检测诱导后细胞能否表达心肌细胞标记物,诱导后细胞经5-溴-2-脱氧尿苷(BrdU)标记后移植到梗死心肌,观察移植后细胞能否存活。结果人脐带间充质干细胞经5aza诱导后能表达心肌细胞标记物,诱导后细胞移植到心肌梗死模型大鼠心肌后细胞能存活。结论人脐带间充质干细胞经5aza诱导能向心肌样细胞分化,诱导后细胞移植至体内能存活,人脐带间充质干细胞可以作为心肌细胞移植的来源。     

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.     

老年骨髓基质细胞移植治疗急性心肌梗死实验研究

目的 :观察老年大鼠骨髓基质细胞 (MSC)能否在急性心肌梗死环境中存活、增殖和向心肌样细胞分化。方法 :选用老年近交系Wistar大鼠 ,取供体鼠MSC ,体外扩增 ,DAPI荧光标记。受体鼠经左冠状动脉结扎建立急性心肌梗死模型。 1周后将标记的MSC用直接注射方式移植到梗死灶中 ,移植后 3、7、14d取材 ,观察梗死灶中MSC分布、扩散及心肌特异性蛋白T(TnT)的表达。结果 :在不同移植时间梗死灶中都发现DAPI阳性的细胞 ,且细胞计数随移植时间延长而增多。部分细胞表达TnT ,其中少数细胞出现心肌样横纹。结论 :老年大鼠MSC可在急性心肌梗死环境中存活、增殖 ,有向心肌样细胞分化的能力。     

Transplantation of autologous adipose-derived stem cells ameliorates cardiac function in rabbits with myocardial infarction

Background Adipose-derived stem cells （ADSCs） are capable of differentiating into cardiomyogenic and endothelial cells in vitro. We tested the hypothesis that transplantation of ADSCs into myocardial scar may regenerate infracted myocardium and restore cardiac function. Methods ADSCs were isolated from the fatty tissue of New Zealand white rabbits and cultured in Iscove＇s modified dulbecco＇s medium. Three weeks after ligation of left anterior descending coronary artery of rabbits, either a graft of untreated ADSCs （UASCs, n=14）, 5-azacytidine-pretreated ADSCs （AASCs, n=13）, or phosphate buffer saline （n=13） were injected into the infarct region. Transmural scar size, cardiac function, and immunohistochemistry were performed 5 weeks after cell transplantation. Results ADSCs in culture demonstrated a fibroblast-like appearance and expressed CD29, CD44 and CD105. Five weeks after cell transplantation, transmural scar size in AASC-implanted hearts was smaller than that of the other hearts. Many ADSCs were differentiated into cardiomyocytes. The AASCs in the prescar appeared more myotube-like. AASCs in the middle of the scar and UASCs, in contrast, were poorly differentiated. Some ADSCs were differentiated into endothelial cells and participate in vessel-like structures formation. All the ADSC-implanted hearts had a greater capillary density in the infarct region than did the control hearts. Statistical analyses revealed significant improvement in left ventricular ejection fraction, myocardial performance index, end-diastolic pressure, and peak ＋dP/dt, in two groups of ADSC-implanted hearts relative to the control hearts. AASC-implanted hearts had higher peak -dP/dt values than did control, higher ejection fraction and peak ＋dP/dt values than did UASC-implanted hearts. Conclusions ADSCs transplanted into the myocardial scar tissue formed cardiac islands and vessel-like structures, induced angiogenesis and improved cardiac function. 5-Azacytidine pretreatment before implantation is desirable for augmenting myogenesis. Transplantation of 5-azacytidine-treated ADSCs into the myocardial scar was more efficient than that of untreated ADSCs in preservation of cardiac function.     

间充质干细胞实现心肌修复:机遇与挑战

间充质干细胞(mesenchymal stem cells, MSCs)是一类存在多种组织内的成体干细胞,主要来源于骨髓、脂肪组织和脐带血。随着对MSCs分离、培养、鉴定的程序化、标准化,使其成为实现心肌修复的理想种子细胞。MSCs植入受损心肌后可分泌多种生物活性物质,抑制心肌重构、促进新生血管形成。然而MSCs体内存活时间短、有形成肿瘤风险,使其尚未大规模应用于临床。为提高MSCs的治疗潜能、保障其治疗安全,基因修饰、药物诱导、生物工程等多种方法从基础走向了临床,使MSCs成为实现心肌修复的优质资源,为心肌梗死、终末阶段心力衰竭带来新的曙光。     

TIMP-3-pcDNA3.0转染平滑肌细胞及其在大鼠心肌梗死瘢痕中的存活与表达

目的 探讨基质金属蛋白酶抑制因子3(TIMP-3)基因转染平滑肌细胞的效果及移植的转染细胞能否在大鼠心梗瘢痕中存活并表达目的 蛋白.方法 植块法培养大鼠主动脉中层平滑肌细胞并鉴定;脂质体介导法以"TIMP-3基因质粒转染平滑肌细胞;RT-PCR和Western blot检测转染细胞的基因水平和蛋白表达;通过BrdU移植检测移植细胞的存活与增殖情况.实验大鼠随机分成单纯PBS注射、单纯平滑肌细胞移植和转染平滑肌细胞移植3组(每组7只实验大鼠),将移植物注射人(五点法)心梗大鼠的室壁内.1周后,提取其左心室组织mRNA和蛋白,分别进行RT-PCR和Western blot检测,鉴定其.TIMP-3基闪含量和表达情况.结论 植块法培养可以获得高纯度的平滑肌细胞;脂质体介导法可以使TIMP-3基因转染平滑肌细胞并获得TIMP-3蛋白的表达;移植的转染细胞能够在心梗缀痕中存活并增殖;转染细胞组大鼠左心室组织中TIMP-3 mRNA含量明显多于单纯平滑肌细胞移植组(P<0.01)及单纯PBS注射组(P<0.01);转染细胞移植组大鼠左心室组织中TIMP-3蛋白含量明显多于平滑肌细胞移植组(P<0.01)及单纯PBS注射组(P<0.01).结论TIMP-3基因可以通过脂质体介导法转染平滑肌细胞,且转染细胞可以在大鼠梗死心肌中存活、增殖并表达TIMP-3蛋白.     

Distribution and differentiation of mesenchymal stem cells in tumor tissue

Background Tumor has an ability to become enriched in mesenchymal stem cells （MSCs） and of guiding MSCs to migrate to tumor tissue. But there are lack of relevant reports on the distribution and differentiation of MSCs in tumor tissue and the effect on tumor growth after MSCs engrafted in tumor tissue. In this study, we observed the distribution of bone marrow MSCs in tumor tissue and the possibility of MSCs differentiating into myofibroblast under the induction of local tumor microenvironment.
Methods Twenty-four New Zealand rabbits were randomly classified into the control group and the test group. MSCs were isolated and cultured for each animal, vx-2 tumor tissue was transplanted under the bladder mucosa of each animal One week after the transplantation, the self F2 passage MSCs marked by 4＇,6-diamidino-2-phenylindole were transplanted into tumor tissue in the test group while only Dulbecco＇s modified Eagle＇s medium-low glucose was infused into the control group. Ultrasonography was performed for each animal 1, 2, 3 and 4 week（s） after the vx-2 tumor mass was transplanted. The maximum bladder tumor diameter of each animal was recorded and the mean value of each group was calculated. One animal from each group was sacrificed in the third week and the remaining animals in the fourth week to observe the tumor development. Another animal treated the same as the test group was sacrificed to observe the distribution of MSCs in tumor tissue one week after self MSCs transplantation. Immunofluorescence was used to trace MSCs in tumor tissue. The double labeling immunofluorescence for α-smooth muscle actin （α-SMA） and vimentin was performed to identify whether the MSCs can differentiate into myofibroblast.
Results The ultrasonography showed no tumor mass one week after the vx-2 tumor mass transplantation. The mean maximum tumor diameter of the control group and test group was （0.70±0.14） cm and （0.78±0.14） cm, respectively, and there was no significant difference （t=1.308, P=0.204）. The tumor growth rate of the test group increased gradually in the third and fourth weeks, and the difference of the mean maximum tumor diameter between the two groups also increased gradually and was statistically significant （P 〈0.05）. MSCs distributed uniformly in tumor tissue one week after transplantation while most were distributed in the tumor stroma three weeks after transplantation. The double labeling immunofluorescence showed that the expression of α-SMA as well as Vimentin increased significantly three weeks after mesenchymal stem cells engrafted into tumor, indicating that MSCs had differentiated into myofibroblasts under the induction of the tumor microenvironment.
Conclusion MSCs can accelerate the tumor development and can differentiate into myofibroblast under the induction of tumor microenvironment.     

在心肌细胞/MSCs共培养体系中MSCs出现心肌分化表型

目的:观察MSCs在心肌细胞/MSCs共培养体系中向心肌细胞的分化情况.方法:体外分离培养大鼠心肌细胞,然后将传代后大鼠MSCs与心肌细胞混合培养,建立心肌细胞/MSCs共培养体系,同时以心肌细胞培养上清液及成纤维细胞培养上清液为诱导因素作对照.培养1周后行免疫细胞化学染色,鉴定MSCs中心肌特异性cTnT蛋白的表达.结果:在心肌细胞/MSCs共培养体系中,MSCs与心肌细胞交织成网状,部分MSCs出现cTnT的表达,而对照组MSCs未检出cTnT的表达.结论:体外模拟的心肌环境可以诱导MSCs向心肌细胞分化并表达心肌细胞特异性标志物,诱导MSCs向心肌分化的分子信号可能是心肌细胞膜蛋白.     

骨髓间充质干细胞移植增强大鼠子宫切口再生修复

目的：探讨骨髓间充质干细胞（MSCs）移植在大鼠子宫创伤后再生修复中的作用.方法：建立大鼠瘢痕子宫模型.取Ad-GFP标记的大鼠MSCs,于子宫切口内注射进行原位移植,2周后取瘢痕处子宫肌组织,行HE常规染色,血管内皮生长因子（VEGF）、转化生长因子-β1（TGF-β1）免疫组织化学染色,α-SMA荧光标记,检测MSCs在切口局部的定向分化情况,并定量检测切口局部肌层的生物力学.结果：瘢痕子宫模型成功建立.MSCs移植后子宫切口的破裂阈值增强（P＜0.05）,切口局部VEGF表达上调,TGF-β1表达下调（均P＜0.01）,α-SMA荧光标记提示MSCs在子宫肌层局部出现平滑肌定向分化.结论：MSCs移植增强了子宫切口的再生愈合,提高了切口局部的机械张力,有望减少再次妊娠时子宫破裂的风险.