应用MRI活体示踪干细胞心肌移植可行性的实验研究

目的：探讨应用MRI活体示踪干细胞心肌移植的可行性.方法：选择8只雌性家猪,体重35～45 kg,经导管应用球囊封堵前降支动脉建立心肌梗死模型后,将存活的7只随机分为Feridex标记的干细胞移植组（n=4）和Feridex未标记的干细胞移植组（n=3）.建立模型2周后开胸,在梗死区中央及梗死边缘区共5个点注射骨髓间充质干细胞（BMSC）（1.25～7.54×10^6）.于移植前及移植后1 h、1周、2周分别行心脏MRI 检查,比较移植前后MRI心脏影像学变化.移植后2周,取心脏组织行HE染色和普鲁士蓝染色.结果：移植后1 h,Feridex标记的干细胞移植组中4只动物（100%）间充质干细胞移植区在MRI上呈明显的低信号改变,术后1周示心脏低信号改变达100%（4只动物）,术后2周示2只动物（50%）细胞移植区有低信号改变.病理检查示梗死区内大量炎性细胞浸润,Feridex标记的干细胞移植组心脏注射点处的组织普鲁士蓝染色阳性.结论：Feridex标记的干细胞在MRI上呈低信号改变,应用MRI活体示踪BMSC是可行的.     

心肌干细胞研究进展

随着干细胞研究的不断发展,心肌干细胞（CSC）终于获得成功分离和鉴定,对于探明心脏疾病发病机制等基础研究具有重要意义,也为细胞心肌成形（CCM）治疗心衰和心肌梗死等心脏疾病的临床研究提供了理论依据。本文就心肌干细胞的调控机制、向心肌谱系的分化机制及在干细胞移植治疗心脏疾病方面的进展进行简要综述。     

HSV1-tk报告基因显像活体监测骨髓间充质干细胞移植治疗心肌梗死

目的:通过移植转染HSV1-tk报告基因的BMSCs至大鼠心肌梗死模型,探索报告基因显像用于活体监测移植BMSCs治疗心肌梗死的可行性。方法:采用MOI=100的Ad5-HSV1-tk转染BMSCs后,对BMSCs活性和分化能力进行鉴定。结扎大鼠冠状动脉建立心肌梗死模型并鉴定。采用Ad5-HSV1-tk体外转染BMSCs(3×106个细胞),随后移植到大鼠心肌梗死模型的左心室下壁心肌后,采用Micro PET/CT成像(18F-FHBG)进行活体监测移植干细胞。对完成显像研究后的心肌组织进行相关体外分析。结果:采用腺病毒作为载体将HSV1-tk转入BMSCs后,干细胞的形态及流式表面抗原特征没有改变。随后将BMSCs移植到心肌梗死大鼠模型左心室下壁,成功采用18F-FHBG Micro PET/CT显像在心脏移植区域获得了干细胞的特异性影像,大鼠心脏区域18F-FHBG摄取为(0.413±0.128)%ID/g;对照大鼠心脏区域18F-FHBG摄取仅为(0.017±0.003)%ID/g。随后体外分析证实HSV1-tk基因在BMSCs中正确表达。结论:移植在心肌梗死大鼠模型的BMSC可以通过放射性核素显像技术进行在体示踪,HSV1-tk报告基因可以用于活体监测移植干细胞治疗心肌梗死。     

干细胞移植治疗心肌梗死的研究进展

近年来,干细胞移植已被应用于心肌再生。干细胞移植治疗心肌梗死的大量研究表明,干细胞移植增加了梗死区心肌样细胞数量及毛细血管数量,逆转了心脏重构,改善了心功能。本文简要介绍了干细胞的概念、分类及特点,干细胞移植的临床应用及存在的问题和展望。     

心肌梗死后心肌组织内环境对移植干细胞心肌内存活、分化影响

近年实验研究与初步临床研究表明,包括骨髓间充质干细胞等干细胞移植治疗急性心肌梗死,可减少心肌梗死体积,促进心肌梗死区域血运重建,增加有功能的心肌细胞数量,并改善心功能,为心肌梗死的治疗开辟了一条新途径。但干细胞移植治疗心肌梗死总体疗效有限,其重要原因之一是移植干细胞在心肌内存活率低、定向分化不足。近期国内外研究证实,心肌梗死后心肌组织内环境是移植干细胞在心肌内存活、分化的重要影响因素。     

超顺磁性氧化铁标记脂肪干细胞移植入大鼠心脏后的活体磁共振示踪成像

目的 探讨超顺磁性氧化铁(SPIO)标记脂肪干细胞(ADSCs)移植入大鼠心脏后的活体磁共振成像(MRI)示踪的可行性.方法 使用左旋多聚赖氨酸-SPIO共培养方式标记ADSCs.采用普鲁士蓝染色及透射电镜观察细胞内铁颗粒,台盼兰染色检测细胞活力,并对标记的干细胞进行体外MRI成像.将经过SPIO标记的干细胞移植入正常大鼠心脏,使用MRI进行活体成像观察并与病理结果进行对照分析.结果 普鲁士蓝染色于ADSCs胞浆内可见蓝色颗粒,电镜检查见铁颗粒位于内涵体/溶酶体内;台盼兰染色检测细胞活力实验组与对照组差异无显著性(P>0.05);标记了SPIO的干细胞体外MRI成像时,实验组信号显著低于阴性对照组和空白对照组;标记后的干细胞移植到心脏后,MRI显示细胞移植区域信号缺失,对应区域病理切片普鲁士蓝染色可见胞浆内染色阳性的细胞.结论 MRI可以对移植入心脏的经SPIO标记的干细胞进行无创、动态的活体示踪成像,有助于了解移植细胞在体内的存活及迁徙情况.     

两种骨髓间充质干细胞移植途径治疗急性心肌梗死的比较研究

目的:探讨两种干细胞移植方式对心肌梗死后心功能的影响,为临床治疗急性心肌梗死探求更为理想的干细胞移植途径.方法:结扎法建立小鼠心肌梗死模型,然后将造模成功的小鼠分为心肌移植组、静脉移植组和对照组.体外培养扩增、纯化骨髓间充质干细胞,移植组干细胞分别经尾静脉和心肌内注射的方式移植入模型小鼠体内,对照组经尾静脉注射等量PBS溶液.2周后超声心动图评价心功能及病理学检测梗死面积.结果:2周后超声心动图心功能检测3组左室射血分数分别是(26.58±5.1)%、(16.90±3.4)%、(17.02±3.34)%;梗死面积分别为(52.15±4.22)%、(56.95±4.10)%、(57.12±3.89)%.结果显示,直接心肌内注射移植干细胞能够减少梗死面积,显著改善心脏功能;静脉移植方式未能改善心脏功能.结论:细胞移植方式是影响心脏干细胞治疗效果的重要因素,直接心肌内骨髓间充质干细胞移植途径在保护心功能方面优于静脉移植.     

静脉移植骨髓干细胞治疗大鼠急性心肌梗死

目的　探讨急性心肌梗死 (AMI)早期经静脉途径移植骨髓基质干细胞对心功能的影响。方法　大鼠急性心肌梗死模型通过结扎冠状动脉前降支制作。同种异体大鼠骨髓基质干细胞体外培养、扩增、标记 ,并通过尾静脉于心肌梗死后 1d移植入AMI大鼠体内。分别进行心脏超声检查 ,以及组织学和免疫化学检测。结果　心肌梗死3周后 ,免疫组化分析表明部分干细胞迁移至梗死心肌周围并存活下来 ;干细胞移植组大鼠心功能较移植前及对照组明显改善 (P <0 0 5 )。结论　心肌梗死后 1d经静脉移植的骨髓基质干细胞可以归巢至梗死心肌处 ,并且可以改善损伤的心功能。     

骨髓间充质干细胞移植治疗心肌梗死的研究进展

骨髓间充质干细胞(BMSCs)是一种具有多向分化潜能和自我复制功能的非造血干细胞。BMSCs移植在治疗急性心肌梗死方面已经表现出传统治疗方法无可比拟的优越性。BMSCs可以在梗死的心肌中分化形成有功能活化的心肌、血管、内皮等组织,从而改善心脏的功能。但对于BMSCs移植的最佳治疗途径、最佳治疗时机、评价手段和长期安全性等仍存在着质疑。随着细胞生物工程技术的发展,BMSCs移植将成为血管成形术后另一种治疗心肌梗死的突破性的治疗方法。     

自体骨骼肌源性干细胞心肌内移植治疗缺血性心脏病研究进展

急性心肌梗死（AMI）是严重威胁人类生命健康的常见病和多发病。寻找确实有效治疗急性心肌梗死的方法一直是人们追求的目标。20世纪70年代末,Bader等证实受损的蝾螈心脏可以由绞碎的心肌碎片修补以来,利用成肌细胞及骨骼肌干细胞移植治疗心脏疾病的方法逐渐被重视起来。这种细胞移植方法,可以外源性补充潜在的心肌前体细胞,改善心脏血流动力学状况,减少坏死心肌面积,促进心脏恢复与重建,逐渐成为治疗心脏疾病特别是缺血性心脏病的手段之一。     

骨髓间充质干细胞治疗心肌梗死的可能机制研究

在心肌梗死的实验探索与临床研究方面,学者已发现骨髓间充质干细胞移植对治疗心肌梗死具有显著的作用。骨髓间充质干细胞的增殖能力强,分化范围广,能修复损伤的功能组织,通过移植来帮助心肌细胞再生,能有效改善患者的心肌功能。国内外学者已成功进行干细胞移植治疗心肌梗死的动物实验和医学临床试验,取得了可喜的效果。     

骨髓干细胞移植治疗冠心病心肌梗死研究进展

自体骨髓干细胞移植可以定向分化为心肌细胞,且来源丰富,取材,扩增简便,没有伦理学及免疫排斥等问题,所以近年来干细胞移植已成为国内外生物医学领域的研究热点。骨髓干细胞移植可以明显缩小心肌梗死面积,参与坏死心肌组织修复,可抑制心室重构的发展,同时促进血管新生,从而改善心脏功能。因此,骨髓干细胞移植为治疗缺血性心脏病提供了一种全新治疗前景。     

MRI评价自体骨髓间充质干细胞移植治疗AMI效果的实验研究

目的探讨移植自体骨髓间充质干细胞对急性心肌梗死的治疗效果。方法选取10只2月龄小型家猪抽取骨髓,分离培养自体骨髓间充质干细胞,经外周动脉介入法制备小型猪的心肌梗死模型。造模成功后7 d经冠状动脉注入自体骨髓间充质干细胞(实验组)以及生理盐水(对照组),分别在心肌梗死后7 d和移植后1个月行核磁共振(MRI)检查,评价心功能的变化。结果移植后1个月实验组左心室射血分数(0.50±0.06)明显高于对照组(0.39±0.09)(P<0.05)。结论自体骨髓间充质干细胞移植治疗急性心肌梗死可以明显改善梗死区心肌收缩功能,MRI可以显示心肌梗死的透壁程度及梗死区的范围,可以通过测量舒张末期容积与收缩末期容积来计算左室的射血分数,反映左心功能变化。     

骨髓间充质干细胞移植治疗急性心肌梗死的多模态体内示踪分子成像

目的 利用多聚乙烯-超顺磁性氧化铁(PEI2k-SPIO)标记带有萤火虫荧光素酶（Luciferase）的SD大鼠骨髓间充质干细胞（BMSCs/Luciferase）,探索多模态成像活体示踪BMSCs移植治疗急性心肌梗死的可行性。方法 PEI2k-SPIO成功标记BMSCs/Luciferase细胞后行普鲁士兰染色及MTT验证标记的有效性及安全性。超声引导下原位移植至SD大鼠急性心肌梗死模型的梗死心肌边缘,分别在移植后1 d和1周行磁共振成像（MRI）及移植后1 d、2 d、3 d和1周行光学成像。结果 MTT结果显示PEI2k-SPIO标记的BMSCs/Luciferase细胞与未标记BMSCs/Luciferase细胞间存活细胞率差异无统计学意义(P<0.05)。MRI在细胞移植后1 d能观察到注射区域低信号,移植后1周未观察到低信号影;移植后1、2、3 d可同时探测到生物发光,移植后7 d未检测到生物发光。结论 多模态分子成像可同时示踪移植干细胞的位置和判断细胞存活状态。     

心脏干细胞在急性心肌梗死中的旁分泌作用

现代社会的快节奏生活增加了急性心肌梗死的发病率,传统的药物及介入治疗虽可改善急性心肌梗死的症状,降低其短期病死率,但病程的不可逆转最终会致患者死亡。干细胞移植治疗的出现从根本上解决了这一问题,而心脏干细胞(CSCs)作为治疗心肌梗死的治疗方法之一,它的治疗效果倍受期待。CSCs除了可分化心肌细胞、平滑肌细胞及内皮细胞外,还可通过分泌各种细胞活性因子来改善受损的心肌,并提高心脏的收缩功能,为CSCs治疗心肌梗死提供了新的角度。     

同种异体骨髓间充质干细胞在大鼠心脏的迁移及分化

目的探讨同种异体骨髓间充质干细胞(MSC)在大鼠心脏定居存活情况、同种异体移植是否可行。正常心脏微环境与梗死心脏微环境对骨髓间充质干细胞(MSC)迁移、分化的影响。方法雌性Wistar大鼠35只,①正常心脏MSC移植组(10只);②急性心肌梗死对照组(AMI,10只);③心肌梗死MSC移植组(10只);④单个核细胞治疗组(5只)。结扎左冠状动脉前降支造成心肌梗死模型。分离纯化来自雄性Wistar大鼠的骨髓MSC,于冠脉结扎后1～3h植入到雌性正常大鼠和心肌梗死大鼠心脏组织,模拟同种异体细胞移植治疗。于细胞移植后10周取心脏检测各种指标。结果(1)经纯化的大鼠MSC在同种异体大鼠心脏可定居、生存,而未经纯化的单个核细胞移植在同种异体大鼠心脏未见存活;(2)在正常心脏微环境中,带蓝色荧光的供体MSC细胞核呈小岛屿状分布,与宿主心肌纤维排列无关;而在心肌梗死模型大鼠心脏微环境中,蓝色细胞核分布广泛,呈椭圆形,似心肌细胞核,其排列方向与宿主心肌纤维排列方向一致,免疫组化检测胞浆心肌特异蛋白染色阳性。结论纯化的MSC具有免疫耐受特性,无需加用免疫抑制剂,可进行同种异体移植;同种异体MSC在正常心脏微环境中不发生迁移、分化;而在急性梗死大鼠心脏中具有向缺血梗死区迁移并分化为心肌样细胞的特点。     

骨髓间充质干细胞治疗心肌梗死的困惑与争议

1999年Makino等[1]首次在体外应用5-氮胞杂苷（5-Aza）将骨髓间充质干细胞（mesenchymal stemcells MSCs）定向分化成心肌细胞,为MSCs移植治疗心肌梗死提供了细胞生物学基础。2001年,Orlic等[2]将Lin-C-Kit＋干细胞注射到心肌梗死小鼠的存活心肌内,发现其分化为心肌样细胞,开创了干细胞在体内移植治疗心肌梗死的先河。然而,随着研究的不断深入,众多学者对MSCs能否分化为心肌细胞、其改善心功能机制等方面产生质疑,本文就干细胞移植治疗心肌梗死存在问题与争议综述如下。     

干细胞移植治疗心肌梗死的研究概况

干细胞移植治疗急性心肌梗死可明显促进心肌梗死缺血区及其周边区域的毛细血管新生,增加左心室射血分数等。5-氮胞苷诱导、与心肌细胞共培养和用心肌细胞裂解液培养以及仿生电刺激等方法都可诱导干细胞有效分化为心肌细胞。移植的最佳时机为心肌梗死后7~28 d。干细胞在移植局部横向分化为心肌也受到质疑。干细胞移植是否为一种有效、安全的治疗心肌梗死的方法,还有待进一步研究。     

干细胞移植改善犬心输出量及每搏量机制的研究

目的：观察自体骨骼肌干细胞-卫星细胞移植于犬缺血心肌后对犬输出量及每搏量的影响。方法：取12只成年犬臀大肌，分离干细跑并培养、传代、标记，将DAPI标记的干细胞自左冠状动脉前降支灌注入已经建立的急性心肌梗死动物模型的心肌中。2，4，8周后对犬心输出量及每搏量进行观察。结果：干细胞移植2，4，8周后，实验组犬心输出量及每搏量与对照组相比均有显著差异，以8周时最为明显，具有统计学意义。干细胞移植后的不同时间段里，不同实验组之间心输出量及心脏每搏量亦有显著差异。结论：干细胞移植可明显改善缺血心肌的心脏功能。干细胞移植有望为心肌损伤提供一条新的治疗途径。     

骨髓干细胞可修复受损的心肌

近期发表的两项临床前期研究结果显示,骨髓干细胞可用于心肌梗死之后受损的心脏组织以利于新的心肌和血管的生长。在第一项研究中,研究人员从雄性小鼠中分离出骨髓干细胞,并将它们移植到雌性小鼠的心脏,这些雌性小鼠已通过冠状动脉结扎诱发心肌梗死。干细胞经遗传工程处理包含一个为分子标记物编码的基因,该分子标记物被称作绿荧光蛋白(green fluorescent protein),有助于研究人员确定新的心肌是否来自于供体的干细胞。