骨髓间充质干细胞移植对心肌梗死大鼠血管新生和内皮功能的影响

目的:通过检测血特异的内皮细胞标记物管性假血友病因子,观察骨髓间充质干细胞移植治疗急性心肌梗死后大鼠局部新生血管情况,并探讨内皮血管功能指标E-选择素与新生血管的关系。方法:实验于2005-09/2006-06在唐山工人医院中心实验室完成。①选用清洁级健康近交系SD大鼠40只,随机数字表法分为假手术组、模型对照组、干细胞移植组、细胞培养基组,10只/组。②另取1只大鼠用于骨髓间充质干细胞的提取。大鼠处死后无菌条件下分离股骨和胫骨,应用密度梯度法分离培养骨髓间充质干细胞。待细胞80%贴满培养瓶底时,用乙二胺四乙酸和胰蛋白酶混合消化传代。将50mg/L4,6-二脒-2-苯基吲哚加入第3代细胞培养基中,制成细胞悬液备用。③术前各组大鼠均行气管插管,建立急性心肌梗死模型,以远端供血区心肌组织颜色苍白、心电图检测Ⅱ导联ST段持续抬高为模型建立成功的标志。假手术组仅开胸予以前降支穿线但不结扎。④造模成功后1～3h,干细胞移植组用微量注射器吸取4,6-二脒-2-苯基吲哚标记好的第3代骨髓间充质干细胞悬液50μL,直接注入梗死区边缘心肌组织。细胞培养基组按干细胞移植组的方法于相同部位注射等量无血清DMEM低糖培养基(pH值为6.9),模型对照组仅制作心肌梗死模型不作其他处理,假手术组亦不作其他处理。⑤造模后2,4周各组处死半数大鼠,切取心脏组织,于梗死边缘区心肌组织制作切片,荧光显微镜下观察4,6-二脒-2-苯基吲哚标记的供体细胞。链霉亲和素免疫组化法检测心肌细胞中血管性假血友病因子评估新生血管情况,酶联免疫吸附法测定血清E-选择素含量,评估内皮功能。结果:40只大鼠均进入结果分析。①各组大鼠心脏标本4,6-二脒-2-苯基吲哚标记移植细胞存活状况:骨髓干细胞移植治疗后,荧光显微镜下可见成团和散在的DAPI阳性细胞,其余3组大鼠心脏标本中均未见荧光细胞。②各组大鼠血清E-选择素的检测:心肌梗死后2,4周模型对照组及细胞培养基组E-选择素明显增高,与假手术组比较差异显著[2周:(36.04±4.47),(34.10±2.04),(13.37±3.01)μg/L;4周:(33.02±4.78),(33.96±5.18),(13.94±2.87)μg/L,P<0.01],干细胞组移植组E-选择素较模型对照组明显降低[2周:(24.29±3.51),(36.04±4.47)μg/L;4周:(17.45±3.22),(33.02±4.78)μg/L,P<0.05]。③各组大鼠心肌组织血管性假血友病因子表达情况:链霉亲和素免疫组化法显示,造模后2周干细胞移植组心肌细胞血管性假血友病因子呈强阳性表达,模型对照组和细胞培养基组血管性假血友病因子表达减弱。造模后4周干细胞移植组心肌细胞血管性假血友病因子表达仍呈强阳性,模型对照组和细胞培养基组血管性假血友病因子表达有减弱趋势。结论:①移入的骨髓间充质干细胞存活。②骨髓干细胞移植治疗实验性大鼠心肌梗死模型后,可提高心肌细胞血管性假血友病因子水平,促进局部血管新生。③移植后心肌梗死大鼠血清中E-选择素的降低,可能与其参与血管新生有关,同时也提示骨髓干细胞移植不会诱发E-选择素增高而加重动脉硬化。

Influence of mesenchymal stem cell transplantation on angiogenesis and endothelial function in myocardial infarction rats