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人参皂甙Rg1对大鼠急性心肌梗死的治疗作用
目的 探讨人参皂甙Rg1对大鼠心肌梗死后缺血心肌的治疗作用.方法 结扎Wistar大鼠左冠状动脉制作急性心肌梗死(AMI)模型,随机分为治疗组和对照组,治疗组大鼠采用人参皂甙Rg1治疗.于建模后24 h、2周和4周时杀死大鼠,取出心脏,HE染色观察细胞形态特征和心肌基本结构,并测量梗死面积,计算心室肌质量/体重、心肌梗死总面积/左心室肌总面积的百分比;免疫组织化学方法观察心肌组织CD34阳性细胞的表达;并比较治疗前后外周血中CD34阳性细胞数量的变化.结果 应用人参皂甙Rg1治疗后,外周血中CD34细胞数量治疗组制模前为0.043%±0.023%,24h时为0.202%±0.081%,2周为0.937%±0.142%,4周为0.834%±0.110%;对照组制模前为0.046%±0.022%,24 h为0.056%±0.037%,2周为0.069%±0.045%,4周为0.064%±0.042%:治疗组制模后24 h、2周和4周的CD34阳性细胞百分率均比制模前和对照组大鼠的百分率明显升高(P＜0.05);治疗组大鼠在第2周、第4周时,心室肌质量/体重均比对照组明显低(P＜0.05);治疗组大鼠心肌梗死区可见大量CD34阳性细胞浸润,其梗死面积明显减小;治疗组大鼠心肌梗死程度较对照组减轻,其缺血心肌的基本结构得到保护.结论 应用人参皂甙Rg1治疗AMI大鼠,能显著提高外周血的干细胞数量,并促进干细胞归巢梗死心肌,分化为心肌细胞样细胞,缩小梗死面积,明显减轻心室重塑,保护缺血心肌的基本结构.
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不同方法移植骨髓间充质干细胞在体内重要器官的分布及分化
背景:大量实验显示心肌损伤后,趋化或直接心肌内注射的骨髓干细胞可以在体内分化为心肌细胞、血管内皮细胞或血管平滑肌细胞.目的:观察不同方法移植的骨髓间充质干细胞体内重要器官的分布、生长和分化情况.方法:选用3月龄日本大耳白兔39只,均制作急性心肌梗死动物模型并随机分为4组,3个组为实验组分别以心肌内直接注射、经冠脉注射、经静脉注射3种不同移植经BrdU标记的自体骨髓间充质干细胞.对照组分为3个亚组,分别经冠脉、静脉和心肌内直接注射等量的生理盐水.4周后处死动物,取心、肺、肝、肾制作组织切片并观察BrdU阳性细胞和BrdU及α-横文肌肌动蛋白双阳性细胞.结果与结论:①骨髓间充质干细胞移植各实验组在梗死区及其周边均可见到BrdU阳性细胞和BrdU及α-横文肌肌动蛋白双阳性细胞.BrdU阳性细胞间及与宿主心肌细胞间有细胞突起相连,并可见明显的横纹和肌小节.②各实验组新生毛细血管密度较对照组都有增加(P < 0.05),其效果顺序由好到差依次为冠脉注射组、心肌注射组和静脉注射组.③经冠脉和静脉移植组非目的器官肺、肝、肾的标本切片内均发现BrdU阳性细胞表达,且静脉移植组肺内BrdU阳性细胞数多于肝、肾,但均未见有分化趋势和恶性细胞表达.结果提示骨髓间充质干细胞经3种方法移植均能使心肌梗死区及其周边区心肌细胞和毛细血管再生,除心肌注射组外非目的器官都有BrdU阳性细胞表达,但仍以目的器官表达为主.
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缺血心肌梗死模型大鼠中等强度运动后梗死面积的变化
背景:目前对心肌梗死的急性期是否能进行适量的运动,且适量的运动是否对梗死心肌修复与再生有积极的意义,尚存在很大的争议.目的:观察中等强度运动对心肌梗死大鼠梗死面积的影响.方法:将48只SD大鼠随机分为雌、雄训练组和雌、雄对照组,每组12只.结扎大鼠左冠状动脉前降支建立左心室前壁梗死模型.造模24 h,训练组大鼠进行30 min/d的跑台训练,强度为20 m/min,0% grade,共持续12 d;对照组造模后正常饲养.2周后,对大鼠心肌行常规Masson's Trichrome染色,观察梗死面积和左心室几何参数的变化.结果与讨论:造模2周,训练组和对照组大鼠的死亡率十分接近(22% vs.20%).训练组(雌、雄)的心肌梗死面积明显小于对照组(P < 0.05),梗死边缘区室壁厚度大于对照组(P < 0.05),梗死区室壁小厚度也大于对照组,但差异无显著性意义 (P > 0.05).说明心肌梗死急性期即进行中等强度的跑台训练不但没有明显降低大鼠的存活率,还能有效减小缺血心肌的梗死面积、改善左心室重构,且上述作用没有性别差异.
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经冠状动脉自体骨髓单个核细胞移植治疗急性前壁心肌梗死:12个月疗效评价
目的:经冠状动脉自体骨髓单个核细胞移植有助于急性心肌梗死后左心室功能的恢复,但关于移植后远期疗效的临床报道较少.采用随机、对照、前瞻性的临床实验,随访12个月,评价经冠状动脉自体骨髓单个核细胞移植治疗急性前壁心肌梗死远期疗效.方法:实验于2005-05/2006-09在复旦大学附属华山医院心导管室完成.①实验分组:入选华山医院心内科26例ST段抬高的急性前壁心肌梗死住院患者,随机分组:骨髓单个核细胞移植组(n=14)行经皮冠状动脉介入治疗联合经冠状动脉自体骨髓单个核细胞移植,经皮冠状动脉介入术当天,选取左髂后上棘为穿刺点行骨髓单个核细胞的分离纯化:对照组(n=12)仅接受经皮冠状动脉介入治疗.患者对治疗知情同意,治疗经医院伦理委员会批准.②实验评估:术后6,12个月,应用超声心动图评价心脏收缩功能和几何构犁参数改变;应用电化学发光免疫学方法检测血清氮末端脑钠素前体水平,间接评价心功能的变化;明尼苏达心力衰竭问卷评价患者生活质量.结果:①超声心动图显示,经冠状动脉自体骨髓单个核细胞移植6个月后,骨髓单个核细胞移植组左室射血分数明显升高(P＜0.05),而随访至12个月时,移植组左事射血分数有进一步增加的趋势,但与6个月时比较则无统计学意义,心脏几何构型参数改变均无统计学意义.②骨髓单个核细胞移植术后6个月,骨髓单个核细胞移植组血清氮末端脑钠素前体水平明显降低(P=0.001):而术后6个月与12个月比较,血清氮末端脑钠素前体水平仍有进一步下降的趋势,但无统计学意义.③心力衰竭问卷评分提示,骨髓单个核细胞移植有利于急性前壁心肌梗死患者生活质量的改善.结论:经冠状动脉自体骨髓单个核细胞移植治疗急性前壁心肌梗死,可以改善患者临床症状,由于样本量较小,对心肌梗死后心力衰竭的远期疗效仍然尚不确定.
关键词： 心肌梗死 细胞移植 心肌再生 骨髓 血清氮末端脑钠素前体 -
体外纯化后和诱导后骨髓间充质干细胞与骨髓单个核细胞移植治疗心肌梗死的效果比较
目的:将骨髓单个核细胞、体外培养纯化后及诱导后的骨髓间充质干细胞注射至大鼠心肌梗死区域,观察移植细胞的增殖及分化情况,分析其对缺血心肌细胞修复重建能力与心功能改善的影响.方法:实验于2005-07/2006-04在安徽省干细胞研究和治疗中心完成.取清洁级健康雄性新西兰白兔40只,按随机数字表法分为4组:骨髓间充质干细胞组、5-杂氮胞苷诱导组、骨髓单个核细胞组、对照组,10只/组.均于左心耳下缘结扎冠状动脉左前降支建立心肌梗死模型,心电图出现S-T段弓背样抬高认为结扎成功.2周后骨髓间充质干细胞组注射第3代自体骨髓间充质干细胞1×106个,5-杂氮胞苷诱导组注射经5-杂氮胞苷诱导24 h的第3代自体骨髓间充质干细胞1×106个,骨髓单个核细胞组注射骨髓单个核细胞2.5×107个/400μL,对照组仅注射400μL L-DMEM培养基.分别在术前、移植前、移植后2,4周应用超声心动图评价心脏功能,同时利用心肌声学造影观察缺血区的血流灌注情况.细胞移植后8周采用免疫荧光检测移植细胞在梗死区的生长状况,苏木精-伊红染色于普通显微镜下记数梗死区毛细血管密度.结果:骨髓间充质干细胞组9只、5-杂氮胞苷诱导组9只、骨髓单个核细胞组10只、对照组6只进入结果分析,其余动物因造模死亡未能完成整个实验.①超声心动检查发现术前、细胞移植前4组左室射血分数、左室短轴短缩率组间比较差异不显著;与对照组相比,细胞移植后2,4周骨髓间充质干细胞组和5-杂氮胞苷诱导组左室射血分数、左室短轴短缩率明显升高[对照组:(60.4±5.1)%,(62.4±7.8)%;(28.8±1.4)%,(27.2±5.3)%;骨髓间充质干细胞组:(70.8±4.6)%,(70.4±6.1)%;(33.8±3.4)%,(33.9±3.5)%;5-杂氮胞苷诱导组:(71.7±6.8)%,(70.3±5.8)%;(34.7±5.7)%,(35.5±6.3)%,P＜0.05];左室收缩末内径、左室舒张末内径细胞移植组与对照组相比,差异不显著;心肌声学造影见细胞移植后心肌梗死区血流灌注改善明显.②细胞移植术后8周,所有细胞移植组均见Dil阳性移植细胞存活,并表达α横纹肌肌动蛋白和结蛋白.5-杂氮胞苷诱导组Dil阳性细胞出现具有典型横纹和肌小节样结构的心肌样细胞,各细胞移植组毛细血管密度均较对照组明显增多[(38.6±7.6)/mm2,(32.9±5.7)/mm2,(38.5±2.0)/mm2,(21.4±3.9)/mm2,P＜0.05],各移植组间差异不显著.结论:①体外纯化培养与经5-杂氮胞苷诱导24 h的骨髓间充质干细胞,以及新鲜分离的骨髓单个核细胞自体移植8周后均存活于梗死心肌中,并表达心肌细胞特异性标志α横纹肌肌动蛋白和结蛋白,移植后可明显改善左室收缩功能,增加毛细血管密度,改善局部血流灌注.②5-杂氮胞苷有助于促进骨髓间充质干细胞在体内向心肌细胞的分化成熟.
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心脏自身干细胞的研究进展
背景:细胞移植修复心肌再生受到细胞来源、免疫排异、伦理及疗效不确切的限制,寻找新的种子细胞已成为心肌再牛领域的趋势.人量研究证明哺乳动物心脏中存在心脏自身干细胞,参与心脏的自我更新和内源性修复,已成为近年来的研究热点.目的:综述心脏干细胞的来源、特征、诱导因素及其在心肌再生方面的研究进展.方法:应用计算机榆索2000/2009期间Medline数据库(http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed)与心脏干细胞的来源、分化、特征及其在心肌再生方面相关的文章,检索词为"Cardiac stem cell",包括临床研究和基础研究,排除重复和Meta分析类文章,纳入27篇文章进行综述.结果与结论:心脏干细胞是一类存在于心脏组织内能够自我更新及克隆增殖的干细胞,它具有多能分化潜力,能够分化为心肌细胞、内皮细胞及血管平滑肌细胞等彩种细胞,对心脏的维持自我稳定及损伤修复有重要意义.已发现多种具有小同表型特征的心脏干细胞,它们均具有参与心肌和血管再生的能力.以心脏干细胞为基础的治疗方法为心脏疾病的治疗提供了一条新途径.相对于其他成熟干细胞.心脏干细胞应该是一种更合理的心肌再生治疗的细胞来源.
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骨髓间充质干细胞异体移植修复慢性梗死心肌对左室功能的影响
目的:观察骨髓间充质干细胞(mesenchymal stem cells,MSCs)异体移植后在慢性梗死心肌中的存活、分化及对左室功能的影响.方法:建立大鼠左冠状动脉结扎的心肌梗死模型后4周,将经过4',6-二脒-2-苯基吲哚(4',6-diamidino-2-phenylindole,DAPI)标记的同种异体MSCs移植到心肌梗死边缘区(n=11),对照组注射等量培养基(n=10).移植后4周检测心功能并取心脏检测各种相关指标.结果:MSCs移植后4周,异体细胞移植组与对照组比较左室收缩压升高[(129.07±2.70)和(112.52±8.30)mmHg,t=2.577,t=4.790,P＜0.05],舒张末压明显降低[(16.48±4.6)和(21.23±2.8)mmHg;t=2.577,P＜0.01]、左心室内压大上升和下降速率显著增快[上升速率为(3 964±414)和(3 336±528)mm Hg/s;下降速率为(2 761±278)和(2 110±232)mmHg/s,t=3.031,5.510,P＜0.05],冷冻切片可观察到移植组心肌内存在大量标记细胞,并由梗死周边区向瘢痕区迁移分布,免疫组化显示DAPI标记细胞cTnI及desmin阳性.病理图像分析结果显示心肌梗死面积缩小[(38.01±3.40)%和(43.99±3.50)%,t=4.181,P＜0.05)].结论:异体MSCs移植有利于慢性心肌梗死的功能修复.
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干细胞移植治疗急性心肌梗死
急性心肌梗死(AMI)后心肌细胞丢失和心室重构是导致心力衰竭进展和临床死亡的主要原因[1].干细胞在心肌再生方面具有极大的潜能,因而成为国内外心血管领域备受关注的研究热点之一.到目前为止,人们对干细胞治疗缺血性心肌病尤其是AMI尚存在争议[2].
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骨骼肌干细胞心肌再生的展望
再生疗法在循环领域的兴起,开创了细胞移植疗法这一新领域,尤其是自这一领域中的尖端--血管内皮祖细胞发现以来,积累了很多资料.临床上,在下肢缺血性疾病、缺血性心脏病所观察到的血管再生现象,已证明是一种有效的疗法.另一方面,心力衰竭时对已损伤的心肌细胞的治疗好是能直接修复病态组织,但是在使用骨髓细胞的研究中,其心肌细胞再生能力极低.近年来以欧美为中心进行的使用自体骨骼肌母细胞的临床试验中,虽然报导了有效成活和心功能改善,但由于不是心肌细胞自身的再生,容易诱发致死性心律失常等危险.本文报告在重度心力衰竭时,骨骼肌母细胞移植疗法及近来越来越受到关注的骨骼肌干细胞移植疗法的可能性.
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骨髓干细胞动员对大鼠缺血心肌的治疗作用
目的:了解干细胞动员剂动员的骨髓干细胞的心肌细胞分化潜能及对缺血心肌的影响.方法:用异丙肾上腺素(ISO)制作大鼠心肌梗死模型,联用粒细胞集落刺激因子(G-CSF)和辛伐他汀动员大鼠自体骨髓干细胞释放和迁移至心肌梗死区,用ISO后24小时、4周杀死大鼠,取出心脏,通过免疫组化、HE染色和VG染色方法观察大鼠心梗灶的CD34+细胞的浸润及心肌血管再生、心肌纤维化的情况.结果:用ISO后24小时,动员组大鼠心梗区可见CD34+细胞浸润,并有CD34+的新生心肌细胞生长,4周时瘢痕组织少,心肌纤维化程度轻,缺血心肌基本结构得到保护.结论:急性心梗发生后,联用粒细胞集落刺激因子(G-CSF)和辛伐他汀能迅速动员自体骨髓干细胞向心梗区内迁移、存活和向心肌细胞、血管内皮细胞等分化;并能抑制缺血心肌纤维化和保护缺血心肌基本结构.
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SDF-1/CXCR4与心肌再生研究进展
缺血性心肌病成为全球致死的首要原因,药物治疗对多数病人疗效不佳,如何减少心肌的梗死、增加心肌的再生,成为当今医学研究的热点.非心源性干细胞移植虽然可以改善早期临床症状,但是后期疗效不确定.心脏干细胞具有自我更新、无性系形成和多潜能的特性,它的发现不但证明了心肌的可再生性,而且为心脏损伤的治疗提供了新的契机.如何使沉寂的干细胞快速增殖和分化成有功能的心肌细胞成为今后研究的重点,研究发现基质细胞衍生因子(SDF)-1/基质细胞衍生因子受体(CXCR)对以上过程有重要作用.
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心脏病的细胞学疗法
干细胞因其生物学特性,近年来在心脏病的基础研究和临床应用受到高度重视,具有很好的潜在发展前景.本文概述干细胞移植及相关技术在心血管疾病实验研究及临床应用的进展.
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骨髓干细胞动员对心肌梗死大鼠心功能的影响
目的探讨应用粒细胞集落刺激因子(G-CSF)动员大鼠自体骨髓干细胞治疗心肌梗死对心功能的影响及其可能机制.方法用异丙肾上腺素(ISO)制作大鼠心肌梗死模型,用骨髓干细胞动员剂G-CSF动员自体骨髓干细胞释放和迁移至心肌梗死灶,于用ISO后24、48 h杀死大鼠,取出心脏;用ISO后4周,先用NPA-V多导生理仪检测大鼠血流动力学、心功能指标,随后杀死大鼠,取出心脏,通过免疫组化、HE染色和VG染色方法观察大鼠心梗灶的CD34+细胞的浸润及心肌再生、心肌纤维化的情况.结果用ISO后4周,G-CSF动员组大鼠血流动力学指标、心功能参数均比对照组改善.用ISO后24 h,动员组大鼠心梗区可见CD34+细胞浸润,并有CD34+阳性的新生心肌细胞生长,4周后瘢痕组织少,心肌纤维化程度轻,心肌基本结构得到保护.结论急性心梗发生后,应用G-CSF动员自体骨髓干细胞向心梗灶内迁移、存活和向心肌细胞、血管内皮细胞等分化;并通过心肌再生、抑制缺血心肌纤维化和保护缺血心肌基本结构而改善心功能.
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骨髓干细胞的动员与心肌再生
通常认为,心肌细胞缺乏增殖分化能力,在心肌损伤发生后不能再生,只能由成纤维细胞填充,终为瘢痕组织替代,并逐步发生心室重构形成慢性心力衰竭.传统治疗手段包括药物、介入、外科手术等虽然在一定程度上可以缓解患者症状,但均难以从根本上恢复心肌细胞数量.近有研究[1]显示,心肌梗死后有少量心肌细胞发生分裂增生,但是数量很少,仅仅局限于存活部分的心肌,不能完整修复心肌组织.
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骨髓间质干细胞与心肌再生
通常认为心肌细胞缺乏增殖分化能力,心肌损伤发生后不能再生,只能由成纤维细胞填充,终为瘢痕组织替代,并逐步发生心室重构形成慢性心力衰竭.
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人胚胎生殖细胞移植治疗猪心肌梗死
目的:研究人胚胎生殖细胞(EG细胞)移植猪心肌梗死区存活及心肌再生作用.方法:取5～10周人胚胎生殖腺嵴,采用组织块培养法体外培养获得人胚胎生殖细胞.取太湖小型猪2只,分移植组和对照组,开胸结扎冠状动脉左前降支制作心肌梗死模型.术后2周处死猪,取出心肌组织,以鼠抗人细胞核抗体MAB1281作为示踪剂,免疫组织化学检测移植细胞的存活情况;并观察转录因子GATA-4、连接蛋白Cx43、心肌转录因子NKx-2.5和心肌肌钙蛋白T(cTnT)在移植猪心组织的表达.结果:成功地建立猪急性心肌梗死模型,结扎冠脉后可见心电图典型的心肌梗死变化;免疫组织化学显示移植组MAB1281阳性细胞,GATA-4、Cx43、Nkx2.5和cTnT均阳性表达.结论:人EG细胞移植于此模型的心肌组织中不仅存活,而且能向心肌细胞分化,具有心肌再生能力.
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缺血性心脏病干细胞治疗进展
干细胞移植使缺血再灌注中损伤心肌的再生和修复成为可能。研究表明，移植的干细胞活性低且不能存留于心肌组织，所以再生心肌能力有限。优化干细胞移植的各环节成为缺血性心脏病受损心肌干细胞治疗的关键。该文从干细胞来源、体外诱导方法、干细胞预处理、移植方式、移植时机及移植后的监测等方面对心肌干细胞治疗进展作一介绍。
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心肌再生——从实质到间质
既往观点认为,心脏属于终末分化器官,无法再生.心肌受到损伤,往往通过疤痕愈合,这一愈合方式的大优点是快速,并且能阻止相邻组织的进一步受损,但代价是失去结构和功能上的完整性.近十几年来,人们对心肌间质取得了更深的认识,随着“重编程”非心肌细胞使其成为心肌细胞,以及Telocytes的发现,均提示心肌间质对心肌再生的重要作用.
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干细胞再生心肌研究进展
干细胞移植使真正修复和再生心肌成为可能,是治疗缺血性心肌病的一种新方法.目前试验研究表明,由于大量移植的干细胞不能存留在心肌组织,细胞活性较低,再生心肌的能力被明显削弱.如何运用更为优化的干细胞移植策略和现实可行的方法,解决移植后干细胞再生心肌的效率成为细胞治疗的关键.此文从再生心肌的干细胞来源和选择、移植干细胞的方式、预处理干细胞提高其分化能力等方面综述当前的研究进展和前景.
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心脏原位干细胞修复心肌的研究
心尖和心房内存在少量的原位干细胞,在生理情况下心脏原位干细胞(cardiac stem cells,CSCs)对于维持心肌细胞稳态有重要作用.该文对CSCs用于心脏再生治疗的优势,体外扩增CSCs的技术,心脏修复机制(包括分化机制和旁分泌机制),各种心脏疾病中CSCs的变化以及目前CSCs治疗遇到的问题作一简介.
