经静脉移植骨髓间充质干细胞向扩张性心肌病大鼠心肌趋化的研究

目的采用2-脱氧5氮杂胞苷（5-aza-2’deoxycytidine,5-aza-CdR）诱导的骨髓间充质干细胞（mesechymal stem cells,MSCs）经尾静脉移植入阿霉素心肌病心衰大鼠中,探讨其向病损心肌趋化情况。方法体外培养Wistar大鼠的MSCs,用0.3μmol/L的5-aza-CdR体外两次诱导第2代MSCs,然后将其用溴氮胞苷（bromodeoxyuridine,BrdU）标记后经尾静脉植入阿霉素造模成全心衰心肌病的大鼠,同时以注射无血清培养基（DMEM）的实验动物为对照组。移植后3d和1月,分别处死部分大鼠,通过免疫组化研究MSCs向病损心肌的趋化情况及其在心肌局部分布特点。结果移植后3d,MSCs移植组大鼠心肌中发现BrdU（+）细胞,左室心肌中分布最多,右心室也有少量分布;并且阳性细胞与自身心肌细胞均匀分布。移植后1月,MSCs仍能在心肌中存活,沿心肌纤维方向排列,并且具有心肌细胞的核像,呈长梭形。结论经5-aza-CdR诱导的MSCs经尾静脉移植入阿霉素心肌病心衰大鼠,其能向心脏靶向性迁徙;可存活达1月并具有部分心肌细胞特点。     

骨髓间充质干细胞在脑缺血再灌注大鼠脑内存活并分化为神经元样细胞的实验研究

目的观察骨髓间充质干细胞(MSCs)经静脉移植在大脑中动脉缺血再灌注(MCAO)大鼠脑内存活并分化为神经元样细胞。方法常规方法分离、培养大鼠MSCs,根据Aspey方法制成MCAO模型,经尾静脉注射3×106溴脱氧尿嘧啶(BrdU)标记的大鼠MSCs,28d后处死大鼠,取脑组织行免疫荧光检测。结果共聚焦显微镜下观察到MSCs移植后脑梗死灶边缘聚大量BrdU阳性细胞,少量神经元特异性烯醇化酶(NSE)和BrdU双染细胞。结论经静脉移植的MSCs可移行至MCAO脑梗死灶周围并分化为神经元样细胞。     

骨髓间充质干细胞在心肌梗死区的移植和分化对心肌梗死后心力衰竭的影响

目的采用2′脱氧5-氮杂胞苷（5-aza-CdR）诱导的骨髓间充质干细胞（MSCs）移植于心肌梗死后心力衰竭大鼠心肌中,评价其存活、分化及对心功能的影响。方法将经5-aza-CdR（0.3μmol/L）两次诱导,溴氮胞苷标记的第2代大鼠MSCs植入心肌梗死后10 d心力衰竭大鼠心肌疤痕中,同时以植入无血清培养基（DMEM）的大鼠为对照。移植前及移植后1月,通过检测左室射血分数（LVEF）等超声指标研究其对心功能的影响;应用双重免疫组化及电镜观察研究MSCs在心肌梗死区的存活和分化。结果移植后1月,MSCs组大鼠心功能[LVEF=（83±8）%,n=13]较DMEM组[LVEF=（47±12）%,n=12]显著改善（P<0.01）;并且较移植前[LVEF=（64±10）%,n=13]也有显著提高（P<0.01）。移植的MSCs能在心肌及疤痕中存活,并向心肌细胞分化,Tropon inT及Connex-in43阳性。MSCs有肌丝形成,并与周围心肌细胞紧密连接,类似闰盘。结论经5-aza-CdR诱导的MSCs移植后1月,能在心肌梗死后心力衰竭大鼠心肌及疤痕中存活并向心肌细胞分化,且可改善大鼠的心功能。     

骨髓间充质干细胞不同移植方法对心肌梗死大鼠心脏的保护作用

目的对比研究经尾静脉和心外膜直视注射移植骨髓间充质干细胞（MSCs）对心肌梗死大鼠的心脏保护作用。方法结扎左冠状动脉前降支制备大鼠心肌梗死模型,采用同种异体MSCs体外分离、纯化、培养和标记,在梗死后2周,A组经尾静脉植入MSCs,B组心外膜直视注射MSCs,C组尾静脉注入等量DMEM培养液为对照。4周后测定心功能,并行免疫组织化学检测。结果移植组心肌组织中可以观察到DAPI标记细胞存在,免疫组化显示阳性标记细胞α-Actin肌动蛋白检测阳性。与对照組相比,A和B组左心功能显著改善（P<0.05）,A和B组梗死面积明显缩小[分别为（45±2）%,（40±4）%和（41±3）%,P<0.05]。结论MSCs经静脉移植和心外膜植入都能够归巢至心肌梗死区,对梗死大鼠的心脏都具有保护作用。     

骨髓间充质干细胞经静脉移植到心肌梗死大鼠体内后的分布

目的 探讨经静脉注射骨髓间充质干细胞（MSCs）于心肌梗死大鼠模型后在体内的分布及对心功能的影响。方法 心肌梗死后1周将标记的MSCs注射到大鼠舌下静脉内,在细胞移植后不同时间点取心、肝、脾、肺、肾脏器,进行组织学检查观察移植细胞的分布。通过心脏超声复查移植后3周、6周心功能改变情况。结果 MSCs 经静脉注射后各脏器的组织结构无明显异常改变。移植细胞在早期主要分布在正常心肌组织内,1周后主要分布在梗死及交界区内,正常心肌组织内很少见细胞存留。细胞移植后3周、6周实验组左心室没有进一步扩大,心功能没有进一步恶化。结论 静脉注射移植MSCs后细胞可以分布到重要组织器官内,并不影响其组织结构;移植细胞有向梗死心肌组织内迁移的趋势,能明显延缓左心室重构而导致的心功能恶化。     

兔骨髓间充质干细胞自体移植对缺血心肌心功能的影响

目的 :了解骨髓间充质干细胞 (MSCs)在心肌梗死 (MI)的缺血心肌微环境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MI模型 ,骨穿抽取骨髓 ,分离培养扩增MSCs ,其中一组于培养基中加入 5 氮胞苷 (5 aza) 10 μmol/L。术后 2周进行MI瘢痕内移植 5 溴脱氧尿嘧啶 (BrdU)标记的MSCs,对照组注射培养基。MI术前、术后 3d及移植后 4周做超声心动图检测心功能 ,移植后 4周从右颈总动脉插管至左心室测左室压力变化 ,随后处死动物取左室标本作冰冻切片 ,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均可见BrdU染色阳性细胞即植入细胞 ,对照组未见BrdU染色阳性细胞。超声心动图检测证实移植后 4周细胞移植组左室收缩末期直径、舒张末期直径均小于对照组 (分别为P <0 .0 1及P <0 .0 5 ) ,小轴缩短率、射血分数均大于对照组 (均P <0 .0 1)。导管测压显示细胞移植组的左室舒张末期压低于对照组、左室压上升及下降最大速率高于对照组 (均P <0 .0 1)。加 5 aza细胞移植组与不加 5 aza组上述各指标差异无统计学意义。结论 :缺血心肌内注射MSCs可依赖组织微环境转化为心肌细胞修复梗死心肌 ,显著改善心功能 ,可用于MI的治疗。     

自体骨髓间充质干细胞移植对急性心肌梗死后心功能的影响

目的观察骨髓间充质干细胞（MSCs）经冠脉移植对急性心肌梗死后心功能的影响。方法24只日本大耳白兔,随机分为MSCs移植组（n=12）和培养液对照组（n=12）。从兔股骨抽取骨髓,体外培养MSCs。通过结扎左冠前降支建立急性心肌梗死模型。冠脉结扎后7d,细胞移植组和对照组直接经冠脉注入MSCs和培养液。于心肌梗死前、细胞移植前、细胞移植后1、2和4周对兔进行超声心动图检查。移植后4周处死动物,进行BrdU和第Ⅷ因子相关抗原免疫组化检测。结果移植后2周,MSCs移植组在射血分数（LVEF）和左室收缩末直径（LVESD）方面与移植前和对照组相比有显著改善（P<0.05）;移植4周后,LVEF、LVESD和左室舒张末直径（LVEDD）在MSCs移植组与移植前及对照组相比均有显著改善（P<0.05）。免疫组化检测发现,MSCs移植组BrdU染色阳性,血管计数较对照组明显增多（P<0.01）。结论经冠脉移植的MSCs可在梗死区心肌内存活并逐渐分化成心肌样细胞,促进毛细血管生成,显著改善心功能。     

静脉移植骨髓间充质干细胞治疗心肌梗塞的可行性研究

目的：探讨经静脉注射骨髓间充质干细胞（MSCs）对心肌梗塞大鼠模型心功能的影响及其在体内的分布情况。方法：在心肌梗塞后1周将标记的MSCs注射到大鼠舌下静脉内,在细胞移植后不同时间点取心、肝、脾、肺、肾脏器,进行组织学检查,观察移植细胞的分布。选取心肌梗塞模型大鼠通过心脏超声评价移植后3周、6周心功能改变情况。结果：静脉注射MSCs后其组织结构未发现明显异常改变,早期主要分布在正常心肌组织内,1周后主要分布在梗塞及交界区内,正常心肌组织内很少见细胞存留。超声检查发现在细胞移植后实验组（12只）左心室没有进一步扩大．左心功能明显好于对照组（12只）：[左心室收缩末期内径（0．92±0．16）：（1．078±0．15）cm;左心室舒张末期内径（0．66±0．13）：（0．79±0．11）cm;左心室短轴缩短率（28．4±4．2）：（24．3±3．1）％;左室射血分数（52．7±4）：（42．89±4．2）％,P均〈0．05]。结论：静脉注射移植MSCs后细胞可以分布到重要组织器官内,移植细胞有向梗塞心肌组织内迁移的趋势,能明显延缓左心室重构及其所导致的心功能恶化。     

不同方法移植骨髓间充质干细胞治疗急性心肌梗死效果比较

目的:比较经心外膜、静脉移植骨髓间充质干细胞(MSCs)治疗大鼠急性心肌梗死(AMI)的效果,为临床选择移植方法提供依据。方法:体外获取、培养大鼠骨髓MSCs。建立AMI模型,分别经心外膜、静脉移植5-溴脱氧尿嘧啶(BrdU)标记的MSCs。移植3周后超声测算左心室射血分数(LVEF)、短轴缩短率(FS);右颈总动脉插管检测血流动力学指标;免疫组化分析心肌内MSCs。结果:静脉移植组、心外膜移植组LVEF、FS较对照组均升高(P<0.05),心外膜移植组比静脉移植组升高更明显(P<0.05)。静脉移植组、心外膜移植组左心室收缩压、压力变化上升及下降速率最大值升高,左心室舒张末期压降低,心外膜移植组的变化比静脉移植组更明显(P<0.05)。心外膜移植组梗死心肌内BrdU阳性的MSCs数多于静脉移植组。结论:经心外膜移植MSCs治疗AMI的效果优于静脉移植途径。     

芪苈强心胶囊对大鼠心肌梗死后心肌重构及心功能的影响

目的 探讨芪苈强心胶囊对心肌梗死后大鼠心肌重构及心功能的影响.方法 结扎大鼠左前降支,建立AMI模型,存活者随机分为梗死对照组（MI组）和芪苈强心胶囊治疗组（MI-D组）,另设假手术组（Sham组）.MI-D组术后4周每天予芪苈强心胶囊生药4 g/kg（生理盐水溶为1.5 ml溶液）治疗,MI组和Sham组仅以等体积生理盐水灌胃,4周后对相关指标进行检测.结果 术后4周大鼠心脏超声及血流动力学均显示左室功能减低;基质金属蛋白酶2,9活性升高;α-MHC/β-MHC mRNA的比值下降.经芪苈强心胶囊治疗后左室功能有明显改善;基质金属蛋白酶2,9活性降低,α-MHC/β-MHC mRNA的比值升高.结论 芪苈强心胶囊治疗AMI可以改善心肌重构和心功能.芪苈强心胶囊治疗有效改善心功能的作用机制至少部分与其抑制心肌重构有关.     

兔骨髓间充质干细胞移植后移植细胞凋亡的实验研究

目的利用TUNEL法检测5-氮胞苷体外诱导骨髓间充质干细胞（MSCs）移植后的凋亡情况。方法5-氮胞苷体外诱导骨髓间充质干细胞MSCs向肌源性心肌细胞分化,通过免疫组化,鉴定诱导后的MSCs是否向类心肌细胞转化。建立兔心肌梗死模型,将细胞移植于心梗区域。移值2周后,利用TUNEL法检测植入细胞的凋亡率。结果移植2周后,可见DAPI标记带蓝色荧光的供体细胞核,分布比较广泛,形态呈椭圆形类似心肌细胞核,并与心肌纤维排列方向一致,证明移植细胞已存活。移值细胞表达troponinT,证明移植的MSCs分化为类心肌细胞。移植细胞均出现不同程度细胞凋亡。结论移植的MSCs细胞可在缺血的心肌组织存活,并分化为类心肌细胞,但移植细胞均出现不同程度凋亡。     

Effects of exercise training and stem cell therapy on the left ventricle of infarcted rats

Introduction and ObjectivesStem cell therapy and aerobic exercise are non-pharmacological therapies following myocardial infarction. The aim of this study was to test whether aerobic exercise training enhances the benefits of mesenchymal stem cell (MSC) therapy on remodeling of the extracellular matrix and fetal gene expression in the left ventricle of infarcted rats.MethodsMyocardial infarction was surgically induced in six-week old male Wistar rats. Animals were divided into four groups: sedentary control (SC) and sedentary and stem cell treated (SCMSC); exercised (EX) and exercised and stem cell treated (EXMSC). Bone marrow-derived MSCs were immediately transplanted via the tail vein (concentration: 1×10⁶ cells). Exercise training (five days/week, 60 min/day; 60% of maximal running speed) started 24 hours after myocardial infarction and lasted for 12 weeks.ResultsExercise capacity was higher in exercised than in sedentary groups. Animals in the SCMSC, EX and EXMSC groups exhibited better cardiac function than those in SC. Collagen content was lower in the SCMSC, EX and EXMSC groups than in SC and skeletal α-actin expression was lower in EX and EXMSC than in SC. The α/β-MHC ratio was higher in EX and EXMSC than in SC. The combination of therapies further reduced collagen content in the remote region of the infarct (～24%) and skeletal α-actin expression (～30%).ConclusionAerobic exercise training appears to enhance the beneficial effects of stem cell therapy on remodeling of the extracellular matrix and fetal gene expression in the left ventricle of rats with moderate infarction.     

单核细胞趋化蛋白-1在骨髓间质干细胞归巢到大鼠急性梗死心肌中的作用

目的探讨单核细胞趋化蛋白-1(MCP-1)在骨髓间质干细胞(MSCs)归巢到急性梗死心肌中的作用。方法129只大鼠随机分为检测组(65只)和处理组(64只),检测组分为心肌梗死组(35只)和非心肌梗死组(30只),处理组则分为Ⅰ组、Ⅱ组、Ⅲ组、Ⅳ组4个亚组(各16只)。检测组以免疫组织化学检测MCP-1在2个亚组大鼠心肌中表达的差异。处理组大鼠心肌梗死4天后予以MCP-1、抗MCP-1抗体干预,同时经尾静脉注射BrdU标记的MSCs,7天后检测心肌梗死区MSCs归巢量,28天后检测大鼠心功能状况、心肌梗死区及其周围的血管密度。结果MCP-1于心肌梗死后第1天即升高,第7天到达峰值,28天时恢复至正常水平。心肌梗死组MSCs归巢量大于非心肌梗死组(P=0.000)。Ⅰ组大鼠心肌梗死区MSCs归巢量、心功能水平及血管密度大于Ⅲ组及Ⅱ组(P<0.01)。结论大鼠心肌梗死后早期梗死区MCP-1表达水平升高;MCP-1能够促进MSCs归巢并改善心功能。     

经冠状动脉注射法自体骨骼肌成肌细胞移植治疗兔急性心肌梗死

目的 观察经冠状动脉注射自体骨骼肌成肌细胞（SM）移植到兔急性心肌梗死（AMI）区后的生长分化特点和疗效。方法 取日本大耳白兔45只,随机分为经冠脉注射SM移植组、对照组和假手术组,各15只。SM移植组取臀肌分离、纯化SM并体外扩增。结扎兔左冠脉前降支（LAD）,建立AMI模型。再灌注后,SM移植组经冠脉注射自体SM悬液1 ml(5×106个细胞)。对照组以相同的方法建立AMI模型,注入等量的无血清培养液。假手术组除不结扎左前降支外,其余操作均同对照组。4周后,通过HE 染色和抗5-溴脱氧尿核苷（BrDU）抗体、抗骨骼肌特异性慢β-肌凝蛋白重链（slow-MHC）抗体的免疫组化染色评价移植细胞的转归。术后24 h和4周,以超声心动图仪测量3组的左室射血分数（LVEF） 和左室短轴缩短率（FS）。结果 SM移植组在术后4周,HE染色后可在梗死区内找到新生的多核肌样细胞。抗BrdU 抗体和抗Slow-MHC抗体的免疫组化染色呈阳性。术后24 h,假手术组的LVEF 和FS 明显高于对照组和SM移植组（P<0.01）。而术后4周,与对照组比较,假手术组和SM移植组的LVEF和FS明显改善（P<0.01）。结论 经冠脉注射法移植自体SM可在AMI区存活,修复受损心肌并提高心脏的功能。     

Dynamic induction of pro-angiogenic milieu after transplantation of marrow-derived mesenchymal stem cells in experimental myocardial infarction

Background

Cell-based pro-angiogenic therapy by bone marrow mesenchymal stem cells (MSCs) has been touted as a means to reducing the adverse effects of cardiac remodeling after myocardial infarction (MI). Milieu-dependent regulation of pro-angiogenic potential of MSCs after infarction remains to be elucidated. In this study, the effects of marrow-derived MSCs on the kinetics of angiogenesis signaling factors were investigated in a rabbit model of MI.

Methods

MI was induced in rabbits, and the animals were randomized into two groups (cell transplantation and control, each group with 21 animals). 1 × 10⁶ autologous marrow-derived MSCs were injected into the myocardium of the border zone after transfection with a green fluorescent protein (GFP) lentiviral reporter vector. Control animals received PBS vehicle only. Effect of the transplanted cells on the hearts was evaluated over time by pathological, immunofluorescence, western blotting, immuno-electron microscopy, and echocardiographic analyses.

Results

Transplanted GFP-positive MSCs were enriched with time in the peri-infarct border zone with differentiation potential into three major cell types of the heart, including cardiomyocytes, endothelial cells, and smooth muscle cells, and there was significant augmentation of microvascular density. The transplanted cells could change the milieu of the injured myocardium to increase the expression levels of VEGF as well as the ratio of Ang-2 to Ang-1, and to reduce the ratio of phosphorylated Tie2 to Tie2.

Conclusion

An angiogenesis-promoting milieu was induced after the transplantation of marrow MSCs in the injured myocardium. Compared with the resident cells, the transplanted cells had a greater rate of cellular kinetics in the infarcted myocardium.     

骨髓间充质干细胞静脉移植对心肌梗死大鼠心功能的影响

目的探讨静脉途径移植骨髓间充质干细胞(MSCs)对急性心肌梗死(AMI)大鼠心功能的影响。方法雄性SD大鼠20只,分为干细胞移植组(10只)和对照组(10只)。结扎大鼠左冠状动脉建立心肌梗死模型。同种异体大鼠MSCs体外分离、纯化、扩增,4’,6-二脒-2-苯基吲哚(4’,6-diamidino-2-phenylindole,DAPI)标记,并通过尾静脉于心肌梗死后1周移植入AMI大鼠体内,对照组则注射等量培养液。4周后测定心功能,并行免疫组织化学检测。结果心肌梗死4周后,干细胞移植组心肌组织冷冻切片中可以观察到DAPI标记细胞存在,免疫组织化学显示阳性标记细胞a-Actin肌动蛋白检测阳性。干细胞移植组心功能较对照组有明显改善(P<0.05)。结论MSCs经静脉移植可以归巢至梗死心肌处,并能改善受损的心功能。     

经静脉和经梗死心肌周边移植自体骨髓间质干细胞对心肌梗死后心功能影响的比较研究

目的比较经静脉移植和心肌移植骨髓间质干细胞(MSCs)对心肌梗死后心功能的影响。方法结扎30只日本大耳兔的冠状动脉左前降支,建立急性心肌梗死模型后分成3组:损伤对照组、静脉移植组和心肌移植组。5周后检测各移植组抗DAPI染色及心脏的结构和功能。结果静脉移植组、心肌移植组在移植区均可检测到大量DAPI阳性标记的细胞,与损伤对照组相比,二者的左室结构与功能均明显改善(P<0.05);而心肌移植组对心功能的改善优于静脉移植组,二者的差异有统计学意义(P<0.05)。结论经静脉移植的MSCs能够在心肌局部分化成为类心肌细胞,并有效改善心脏功能;经心肌移植MSCs对心功能的改善更为有效。     

骨髓间充质干细胞移植在心肌病大鼠体内存活、分化的实验研究

目的:研究骨髓间充质干细胞（MSCs）移植在心肌病大鼠体内存活、分化的情况。方法:将雌性W istar大鼠30只经腹腔注射阿霉素6次（总剂量15mg/kg）,建立心肌病的动物模型,在此模型的左室前壁采用微静脉注射法植入MSCs。8周后处死大鼠,取出心脏标本,做冰冻切片进行HE染色,观察植入的MSCs在病损心肌组织中的变化及免疫荧光检查观察植入MSCs心肌肌球蛋白重链（MHC）及心肌特有的连接蛋白（CX43）表达情况。结果:HE染色检查显示,植入的MSCs存活并有新生血管形成;免疫荧光检查显示植入的MSCs,表达MHC及CX43,但较宿主表达弱。结论:MSCs移植在心肌病大鼠体内心肌微环境中能存活,并向心肌细胞分化。     

应用自制心内膜注射导管移植自体骨髓间充质干细胞治疗急性心肌梗死

目的探讨心内膜注射导管应用于干细胞移植治疗心肌梗死的可行性。方法将移植组和对照组分别经自制的心内膜注射导管梗死心肌内移植体外扩增的自体骨髓间充质干细胞(mesenchymal stem cells,MSCs)和无血清培养,移植前后、6周及3个月超声评价左心功能,3个月时取梗死周围心肌组织冷冻切片,免疫荧光法鉴定结蛋白(desmin)和心肌特异性肌钙蛋白I(cTnI)的表达。结果自制的可调节注射导管,制作方法简单,安全有效;MSCs移植数量平均为(3.81±0.09)×107个;左室射血分数正常为(69.3±2.5)%,心肌梗死后降为(34.9±0.9)%,移植后3个月升至(56.7±0.8)%,超声提示室壁运动增强;与对照组相比,移植组左室收缩末压、左室舒张末压及左室压力最大上升/下降速率改善更明显(均为P<0.01),荧光显微镜下可见DAPI标记胞核为蓝色荧光的移植细胞,免疫组化提示结蛋白及cTnI表达阳性。结论实验用注射导管可以完成细胞的心内膜移植,移植的MSCs体内定位明确,移植后心功能改善,并有心肌相关蛋白的表达。