胚胎干细胞移植治疗缺血性心脏疾病的研究进展

缺血性心脏疾病是威胁人类健康的头号杀手之一。冠状动脉阻塞引起心肌梗死,伴随心肌细胞大量死亡,损失的心肌细胞将被没有收缩功能的疤痕组织所替代,最终导致心力衰竭。近年来,移植外源性干细胞替代受损心肌的治疗策略得到人们越来越多的关注,并取得诸多进展。其中,胚胎干细胞具有无限增殖和多向分化的特点,在向心肌细胞分化、与宿主心肌细胞整合和心肌电信号传导方面具有优势,因此,在移植治疗心肌梗死方面具有广阔的应用前景。然而,胚胎干细胞最终应用于临床治疗晚期心脏疾病仍面临许多问题。本文就胚胎干细胞及其来源的细胞移植应用于缺血性心脏疾病治疗的研究进展作一综述。     

传代培养人胚胎生殖干细胞的生物学鉴定

目的：通过对传代培养至第5代细胞分子标记物的表达分析,鉴定传代培养的细胞为人胚胎生殖干细胞（embrgonic germ stem cells,EGCs）。方法：取5～10周人胚胎的生殖腺嵴和肠背系膜,进行组织块体外培养人ECA2s,挑选传代培养至第5代生长良好的细胞,采用免疫细胞化学法分别检测SSEA-1、SSEA-3、Oct-4、hTERT的表达。结果：组织块体外培养得到的细胞,经免疫细胞化学法显示的单个细胞或细胞集落,均阳性表达SSEA-1、SSEA-3、Oct-4、hTERT。结论：组织块体外传代培养第5代所获得的细胞,为未分化的人EGCs。     

人胚胎生殖干细胞的分离和体外培养

目的：体外培养人胚胎生殖干细胞(EG),在不添加细胞因子的培养条件下,观察细胞生长情况。方法：取5～10周人胚胎的生殖腺嵴和肠背系膜,进行组织块培养,采用组织化学及免疫细胞化学技术对培养的细胞进行鉴定。结果：培养4d后,在成纤维细胞的上面出现EG细胞集落;培养2周后,显示细胞呈圆形,胞质染成深蓝色;细胞染色体均为正常的二倍体核型;碱性磷酸酶活性强阳性;并检测到SSEA-1。结论：体外培养人胚胎生殖腺嵴,利用源于自身胚胎组织的成纤维细胞作为饲养层,可观察到EG细胞集落的形成;培养的细胞初步鉴定为人胚胎干细胞。     

人胚胎神经干细胞移植治疗脑瘫患儿的临床研究

目的脑瘫是围产期获得性非进行性脑病导致的先天性运动障碍及姿势异常疾病或综合征。国际上脑瘫的发病率为1%～5%,我国脑瘫的发病率为1.8%～4%,每年新增小儿脑瘫患儿40万。脑瘫目前还无有效的治疗手段。近年来,神经干细胞移植治疗脑瘫的研究越来越多,提供了广阔的空间。人胚胎细胞来源的神经干细胞在形态、功能上具备神经元的特性,与宿主神经元突触联系,接受宿主细胞传递的冲动,与患者大脑发生整合,完成再生功能,从根本上治疗脑瘫。方法提取人胚胎脑组织,体外分化、诱导成神经干细胞,将P2-51-5×105-8神经干细胞通过颈动脉或腰穿的方法移植到病人脑内。一个疗程3～4次,间隔1周,1年2-3个疗程。结果临床治疗25例脑瘫病人,好转23例,无效2例。结论人胚胎神经干细胞移植是治疗脑瘫的最有效手段。     

胚胎干细胞移植治疗急性心肌梗死后心肌病理形态学及血流动力学变化

目的：探讨胚胎干细胞(ESC)移植治疗急性心肌梗死(AMI)后心肌组织形态学及血液动力学变化。 方法： Wistar大鼠40只随机分为正常对照组、梗死未治疗组(梗死组)、梗死中心移植组(中心组)、梗死周边移植组(周边组)共4组。结扎冠状动脉左前降支制成心肌梗死模型，梗死后1周移植体外分化并经标记的ESCs，移植后4周分别检测组织形态及血流动力学指标的改变。 结果： 移植后4周，周边组移植细胞稳定存活，而中心组移植细胞未能存活。心功能及组织学检测表明中心组与梗死组无显著差异(P＞0.05)；与梗死组比较，周边组梗死面积显著小于梗死组(P＜0.01)，(21.0±1.3)% vs (40.7±2.2)%；左室重量小于梗死组(P＜0.01)，(702.0±24.0)mg vs (882.2±32.6)mg；反映左室收缩功能的指标+dp/dtmax和LVSP均大于梗死组(P＜0.01)，分别为 (7.9±0.7)×103mmHg/s vs (5.9±0.5)×103 mmHg/s和(117.5±10.7) mmHg vs (89.2±8.1) mmHg；而LVEDP均明显小于梗死组(P＜0.01)，(8.5±0.3)mmHg vs (13.6±1.2)mmHg。 结论： 急性心肌梗死后于梗死周边区移植ESCs可以阻止心室重构、减少瘢痕面积、改善心功能。     

胚胎干细胞联合碱性成纤维细胞生长因子移植对大鼠急性心肌梗死的影响

目的 探讨胚胎干细胞-D3株(ES-D3)联合碱性成纤维细胞生长因子(bFGF)移植治疗大鼠急性心肌梗死,是否有利于心脏结构的恢复和心功能的改善.方法 Wistar大鼠40只随机均分成5组,分别为正常对照组(组1)、梗死未治疗组(组2)、培养基注射组(组3)、ES-D3移植组(组4)、ES-D3 bFGF移植组(组5).大鼠急性心肌梗死造模后1周移植体外分化并经标记的ES-D3,4周后进行心功能及组织学检测.结果 ES-D3体外能分化为心肌样细胞.梗死后4周检测表明,移植细胞在大鼠体内稳定存活.心功能及组织学检测表明,组2与组3大鼠无显著差异(P>0.05).与组2比较,组4和组5大鼠心肌梗死面积均显著减小,左心室重量减轻(P<0.01);毛细血管密度显著增高(P<0.01);左心室功能显著改善.结论 急性心肌梗死后移植ES-D3可以促进大鼠心血管新生、阻止心室重构、减少瘢痕面积、显著改善心功能,联合应用bFGF可进一步获益.     

过氧化氢对胚胎干细胞移植治疗心肌梗死的影响

背景：干细胞移植治疗心肌梗死的具体机制一直不十分清楚。 目的：探讨H₂O₂体外预处理小鼠胚胎干细胞对治疗心肌梗死疗效的影响。 方法：选取24只9周龄C57BL/6小鼠随机分为心肌梗死组、胚胎干细胞组、H₂O₂预处理胚胎干细胞组,每组8只,所有小鼠制备心肌梗死模型1周后,分别于尾静脉分别注入150 μL的PBS、150 μL的胚胎干细胞(1×10⁶)、150 μL的H₂O₂预处理胚胎干细胞(1×10⁶)。移植后第3周超声测量各组小鼠左心室舒张末内径、左心室收缩末内径和左心室射血分数。超声心动图检查后取心肌组织行天狼星红染色检测心肌胶原含量,计算平均胶原容积分数。 结果与结论：与心肌梗死组比较,胚胎干细胞组和H₂O₂预处理胚胎干细胞组左心室舒张末内径和左心室收缩末内径明显下降,左心室射血分数明显升高(P < 0.05),全心质量/体质量、左心室质量/体质量、平均胶原容积分数明显降低(P < 0.05);与胚胎干细胞组比较,H₂O₂预处理胚胎干细胞组小鼠左心室舒张末内径和左心室收缩末内径明显下降,左心室射血分数明显升高(P < 0.05),全心质量/体质量、左心室质量/体质量、平均胶原容积分数明显降低(P < 0.05)。所以体外H₂O₂预处理胚胎干细胞减轻了心肌梗死后心肌纤维化,心功能改善更为明显。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：     

人胚胎干细胞建系和分化研究进展

在建立人ES细胞系和发现人ES细胞能被诱导分化为特定细胞后 ,ES细胞的临床应用前景就更为广阔。本文对目前人胚胎干细胞建系和诱导分化研究进展及应用前景作一综述     

胚胎干细胞移植治疗帕金森病的研究进展

帕金森病(PD)是一种以中脑多巴胺神经元丢失为特征的中枢神经系统退行性疾病。综合近几年有关胚胎干细胞(ES)移植治疗PD方面的文献，认为ES细胞是移植治疗PD较为理想的细胞，有着广阔的治疗前景。     

人羊膜上皮细胞静脉移植治疗大鼠心肌梗死

背景：人羊膜上皮细胞在体外适当诱导条件下可分化为心肌样细胞,可望成为细胞心肌成形术的种子细胞,但在心肌梗死原位是否能分化成心肌细胞值得探讨。 目的：探讨人羊膜上皮细胞移植在心肌梗死原位的分化及对心肌梗死后心室重构和心功能的影响。 方法：用胰酶消化分离人羊膜上皮细胞,行流式细胞仪检测和免疫组化染色以鉴定其表型特征。结扎SD大鼠左冠状动脉前降支以建立心肌梗死模型,实验分为人羊膜上皮细胞移植组、模型组及假手术组,人羊膜上皮细胞移植组于造模后1周经舌下静脉移植Brdu标记的人羊膜上皮细胞。移植后1,4,6周采用超声心动图检查心功能变化,应用苏木精-伊红和Masson染色观察心肌重构的变化,以免疫荧光双染色法检测人羊膜上皮细胞在心肌梗死区的植活与分化。 结果与结论：①所分离的人羊膜上皮细胞表达CD29、CD166、CD73和CK19,不表达CD44、CD34、CD45、CD80、CD86和HLA-DR。②人羊膜上皮细胞移植后6周,心肌梗死区仍可见Brdu标记的阳性细胞,表达心肌特异蛋白连接蛋白43、α-辅肌动蛋白和结蛋白。③移植组大鼠左心室纤维化程度明显低于模型组。④移植组大鼠射血分数、左室短轴缩短率显著高于模型组(P < 0.01);舒张期左室前壁厚度和收缩期左室前壁厚度也显著大于模型组(P < 0.05)。提示人羊膜上皮细胞在心肌梗死原位可分化为心肌细胞,可减缓心室重构并改善心脏功能。     

人胚胎干细胞体外培养并分化为心肌细胞

目的 :体外培养并鉴定人胚胎干细胞 (EG细胞 ) ,在不添加细胞因子的条件下 ,观察细胞集落分化情况。方法 :取 4～ 6周人胚胎生殖嵴、肠背系膜和中肾嵴 ,进行组织块培养 ,利用组织化学和免疫组织化学技术对培养的细胞进行鉴定。结果 :培养 7～ 8小时 ,在组织块周围出现成纤维细胞 ;5～ 7天后 ,在成纤维细胞上出现EG细胞集落 ,集落内细胞表达阶段特异性胚胎表面抗原SSEA 1和SSEA 3,并表达碱性磷酸酶 (ALP)活性 ;培养 1 8天后 ,有6个集落分化为有节律跳动的心肌细胞 ,这些细胞集落在继续培养 1 5天后 ,仍能有节律收缩。此时集落内细胞ALP表达呈阴性 ,但仍有少量细胞表达SSEA 1和SSEA 3。结论 :体外培养人胚生殖嵴、肠背系膜和中肾嵴组织块 ,以内源性的成纤维细胞作为饲养层 ,可以分离得到EG细胞集落 ,一些EG细胞集落可以自发地分化成心肌细胞。     

骨髓间充质干细胞治疗急性心肌梗塞的实验研究

目的研究自体骨髓间充质干细胞(MSC)经冠脉内注射治疗急性心肌梗死(AMI)的有效性和可行性。方法球囊阻塞法制成AMI模型。经冠脉注入标记的MSC,4周后核素心肌断层显像检测相对心肌梗死面积、心肌灌注评分和射血分数,经导管检测左室收缩压(LVSP)、左室舒张末压(LVEDP)、压力升高最大速率( dP/dt)和压力下降最大速率(-dP/dt)。免疫荧光法分析MSC的植入和分化。结果与对照组相比,细胞治疗组射血分数显著增加(P<0.05),心肌灌注评分和相对心肌梗死面积显著降低(P<0.01,P<0.05),LVSP、 dP/dt和-dP/dt显著增加(P<0.05,P<0.01,P<0.01),LVEDP显著降低(P<0.05)。标记的MSC在心肌中阳性表达肌凝蛋白重链、连接蛋白43、平滑肌肌动蛋白和Ⅷ因子相关抗原。结论MSC在体内分化为心肌和血管组织,可改善AMI猪的心功能。     

骨髓间充质干细胞治疗大鼠急性心肌梗死

目的:比较经不同途径移植骨髓间充质干细胞(BMSCs)治疗大鼠急性心肌梗死(AMI)的疗效,探求更为适合的移植途径。方法:采集大鼠BMSCs,并进行培养及鉴定。以5-氮胞苷(5-aza)10μmol/L,诱导BMSCs为心肌样细胞并鉴定。建立大鼠急性心肌梗死模型并鉴定。对照组不予处理,静脉移植组和心外膜移植组分别经尾静脉和心外膜移植心肌样细胞悬液200μl(心肌样细胞5×10~6),联合移植组同时经尾静脉和心外膜分别移植心肌样细胞悬液各200μl。4周后观察SD大鼠心肌组织形态及蛋白表达情况。结果:静脉移植组、心外膜移植组、联合移植组的心肌梗死区域均可见有DAPI标记阳性的移植细胞,其中联合移植组较静脉移植组、心外膜移植组数量明显增多;H-E染色可见后三组较对照组梗死区域心肌细胞排列整齐,细胞核较完整,联合移植组梗死改善程度明显;后三组较对照组血管紧张素转换酶2(ACE2)表达水平升高,联合移植组较静脉移植组、心外膜移植组升高水平更显著。结论:经静脉、心外膜和两者联合移植诱导后的BMSCs均能促进梗死部位的组织修复,抑制心室重构,其中联合移植途径治疗效果更明显。     

参麦体外诱导人胚胎生殖细胞向心肌细胞分化

目的:探讨参麦对人胚胎生殖细胞(hEGC)向心肌细胞诱导分化的作用.方法:取5～10周人胚胎生殖腺嵴,进行组织块体外培养,用直接悬浮法使hEGC形成拟胚体(EBs),用不同浓度参麦的培养基对其进行诱导分化,然后取不同时间的细胞做免疫细胞化学显色,鉴定细胞的心肌特异转录因子GATA-4和心肌肌钙蛋白-T(cTnT)表达情况.结果:参麦诱导hEGC分化为心肌细胞的最佳浓度为1g/L,诱导第3周时分化率达57 0%±3 25%,显著高于不添加任何诱导剂的对照组.诱导后细胞形态变成梭形,3周细胞突起相互连接成条索状,且排列方向趋于一致;诱导后第3天即开始出现GATA-4弱表达,第3周时表达最强;诱导后2周,细胞内开始表达cTnT,3周强阳性表达,4周表达明显增强.结论:参麦能够促进hEGC向心肌细胞分化,从而得以建立一种体外诱导hEGC分化为心肌细胞的方法.     

移植转染ADM或HGF基因的骨髓间充质干细胞治疗大鼠心肌梗死

目的探讨移植转染两种不同基因的骨髓间充质干细胞移植治疗大鼠心肌梗死的作用。方法分离、扩增培养大鼠骨髓间充质干细胞;ELISA检测细胞上清液ADM或HGF的含量;制备大鼠心肌梗死模型,心肌局部注射移植经DAPI标记的MSCs;多普勒超声检测大鼠心功能;荧光显微镜观察细胞存活及分布;免疫组化检测新生血管密度及移植细胞在心梗区的分化。结果转染Ad-ADM或Ad-HGF后,MSCs可有效表达ADM或HGF;与单纯MSCs组相比,两基因组细胞均表达TNI,均有connexin 43的表达增加(P<0.05),心梗区新生血管密度增高(P<0.01),左室射血分数(EF)增加(P<0.01);两组间各指标无差别。结论不同基因修饰的MSCs移植均可增强单纯MSCs对心肌梗死大鼠的治疗作用。     

骨髓间充质干细胞移植心肌梗死大鼠的心功能

背景：前期研究发现移植的骨髓间充质干细胞能在受损心肌组织内存活和分化。 目的：进一步观察局部注射移植同种异体骨髓间充质干细胞对心肌梗死模型大鼠心功能的影响。 方法：体外培养的同种异体骨髓间充质干细胞达到一定数量(10⁶)后用BrdU标记。24只SD大鼠随机分为3组：正常对照组未行冠状动脉前降支结扎,取骨髓间充质干细胞约1 mL直接注射到冠状动脉前降支心肌的周围;假移植组：在冠状动脉前降支结扎后7 d,取等量DMEM培养液直接注射到梗死心肌的周围;骨髓间充质干细胞移植组：冠状动脉前降支结扎后7 d,取等量骨髓间充质干细胞直接注射到梗死心肌的周围;分别于移植前、移植后5周测定大鼠心功能。 结果与结论：①移植后5周假移植组最大左室收缩末压、左室内压最大(最小)变化速率均低于移植前(P < 0.01),而左室舒张末压高于移植前(P < 0.01);移植后5周骨髓间充质干细胞移植组最大左室收缩末压、左室内压最大(最小)变化速率高于移植前(P < 0.01),而左室舒张末压低于移植前(P < 0.01)。②移植后5周,骨髓间充质干细胞移植组大鼠的最大左室收缩末压、左室内压最大(最小)变化速率均高于假移植组(P < 0.01),而左室舒张末压明显低于假移植组(P < 0.01)。结果可见骨髓间充质干细胞移植可明显改善心肌梗死模型大鼠心功能。     

人脐血单个核细胞静脉移植联合培哚普利对急性心肌梗死炎症反应的影响

背景：近期报道骨髓间充质干细胞心肌内直接移植联合培哚普利治疗急性心肌梗死大鼠,可改善心肌组织内环境,并增强急性心肌梗死疗效。 目的：观察人脐血单个核细胞静脉移植联合血管紧张素转化酶抑制剂培哚普利对家兔急性心肌梗死心肌组织炎症反应与促炎因子白细胞介素6表达及心功能影响,并探讨联合治疗对急性心肌梗死可能的保护机制。 方法：人脐血单个核细胞取自健康足月分娩产妇脐血。60只健康家兔制备急性心肌梗死模型,建模成功后随机数字表法均分对照组、培哚普利组、单纯移植组和联合治疗组。每组随机选5只家兔分别于移植后1,2,4周超声心动图检测家兔心功能指标左室射血分数及左室短轴缩短率;苏木精-伊红染色光镜观察心肌病理变化和白细胞计数;免疫组化检测心肌组织白细胞介素6蛋白表达量;荧光显微镜观测绿色荧光蛋白阳性细胞。 结果与结论：①与对照组比较,培哚普利组、单纯移植组、联合治疗组治疗后1,2,4周心功能指标左室短轴缩短率及左室射血分数改善(P < 0.05),单纯移植组高于培哚普利组(P < 0.05),联合治疗组改善最显著(P < 0.05)。②与对照组比较,培哚普利组、单纯移植组、联合治疗组治疗后1,2,4周心肌组织白细胞计数及白细胞介素6的表达均显著减低(P < 0.05),且单纯移植组低于培哚普利组(P < 0.05),联合治疗组最低(P < 0.05)。③联合治疗组、单纯移植组治疗后1,2,4周均可见绿色荧光蛋白阳性细胞散在分布于梗死周边区域,且联合治疗组细胞计数多于单纯移植组(P < 0.05)。说明培哚普利联合人脐血单个核细胞静脉移植治疗急性心肌梗死实验动物,能提高移植细胞在心肌组织内存活率,并进一步改善心功能。其机制可能与联合治疗抑制心肌局部炎症反应及促炎因子白细胞介素6水平表达作用增强有关。     

大鼠胚胎神经干细胞黑质内移植后的存活及分化

目的：观察胚胎神经于细胞脑内移植后的存活及生长分化状况。方法：从孕11d(E11d)大鼠胚胎神经管获取神经上皮细胞，经神经巢蛋白(nestin)染色鉴定干细胞；同时植入同种大鼠黑质内。于移植后7d、14d取脑，用神经元特异烯醇化酶(NSE)、酪氨酸羟化酶(TH)免疫组化方法检测移植细胞的存活及分化状况。结果：E11d神经管上皮细胞多数呈nestin染色阳性，黑质内移植后增殖形成细胞团并随时间延长而增大。免疫组化染色显示移植细胞团内有NSE及TH免疫阳性细胞。结论：胚胎神经上皮细胞多数为神经干细胞，黑质内移植后可以存活并分化为多巴胺能神经元。     

糖尿病与正常大鼠骨髓间充质干细胞移植治疗心肌梗死的比较

背景：目前国内外在干细胞移植治疗心肌梗死的研究中,大多采用正常或者年轻的骨髓间充质干细胞作为移植细胞来源。 目的：比较糖尿病和正常大鼠骨髓间充质干细胞移植治疗心肌梗死的疗效差别。 方法：无菌条件下获取正常大鼠及糖尿病大鼠的骨髓间充质干细胞,建立大鼠心肌梗死模型并随机分为3组,分别于心肌梗死病灶区注射100 μL含有105-106个F2代正常大鼠或糖尿病大鼠来源骨髓间充质干细胞的细胞混悬液,空白对照组注射100 μL含体积分数20%胎牛血清的DMEM。移植后1个月行苏木精-伊红染色检测各组梗死区域心肌组织形态的变化;通过免疫组化方法检测Bcl-2的表达。 结果与结论：通过对细胞形态观察及流式细胞术鉴定,大鼠股骨骨髓贴壁培养可获取纯度较高的骨髓间充质干细胞,绘制细胞生长曲线结果显示正常大鼠骨髓间充质干细胞较糖尿病大鼠骨髓间充质干细胞生长快。移植后1个月,正常大鼠干细胞移植组梗死区域心肌组织形态较糖尿病大鼠干细胞移植组及空白对照组明显改善,梗死区域心肌组织Bcl-2的表达也高于其他2组。证实正常大鼠来源骨髓间充质干细胞较糖尿病大鼠骨髓间充质干细胞生长明显加快,且糖尿病使骨髓干细胞移植治疗心肌梗死的疗效降低。