静脉移植骨髓间充质干细胞对心肌病心力衰竭心功能的影响

中国组织工程研究第20卷第23期2016–06–03出版ChineseJournalofTissueEngineeringResearchJune3,2016Vol.20,No.23ISSN2095-4344CN21-1581/RCODEN:ZLKHAH3413·研究原著·侯永兰，女，1980年生，河南省辉县市人，汉族，2007年重庆医科大学毕业，硕士，主治医师，主要从事高血压、冠心病、心力衰竭的药物治疗、心律失常的介入治疗等。中图分类号:R394.2文献标识码:B文章编号:2095-4344(2016)23-03413-06稿件接受：2016-05-04静脉移植骨髓间充质干细胞对心肌病心力衰竭心功能的影响侯永兰1，杨东伟2(1新乡市中心医院心血管内一科，河南省新乡市453000；2郑州市中心医院心血管内科，河南省郑州市450000)引用本文：侯永兰，杨东伟.静脉移植骨髓间充质干细胞对心肌病心力衰竭心功能的影响[J].中国组织工程研究，2016，20(23):3413-3418.DOI:10.3969/j.issn.2095-4344.2016.23.010ORCID:0000-0002-3496-3388(侯永兰)文章快速阅读：文题释义：心肌病：是一组由于心脏下部分腔室(即心室)的结构改变和心肌壁功能受损所导致心脏功能进行性障碍的病变。依据心脏的病理形态改变将其分为扩张型心肌病、肥厚型心肌病、限制型心肌病、致心律失常性右室心肌病和未定型心肌病。不同类型的心肌病所表现的心力衰竭类型不同，如扩张型心肌病表现为典型的收缩性心力衰竭，肥厚型心肌病和限制型心肌病主要表现为舒张功能不全，致心律失常性右室心肌病则可表现为单纯右心衰，晚期可出现全心衰。心肌肌钙蛋白：是心肌肌肉收缩的调节蛋白。由3种不同基因的亚基组成：心肌肌钙蛋白T、肌钙蛋白I和肌钙蛋白C。目前，用于急性冠状动脉综合征实验室诊断的是心肌肌钙蛋白T和心肌肌钙蛋白I。大部分心肌肌钙蛋白T是以C-T-I的复合物形式存在于细丝上，6%-8%以游离的形式存在于心肌细胞浆中。心肌肌钙蛋白T分子稳定、亲水、特异性抗原决定簇的反应性好。目前所用的单克隆抗体为对心肌特异的捕捉抗体和标记抗体。摘要背景：骨髓间充质干细胞移植可以有效改善心力衰竭所致心功能下降，但关于心肌病所致心力衰竭，相关移植效果及其对心功能的影响等问题，相关的研究较少。目的：探讨静脉移植骨髓间充质干细胞对心肌病心力衰竭心功能的影响。方法：取40只SD大鼠，其中10只进行骨髓间充质干细胞分离与培养，其余30只随机分为3组(n=10)，分别为正常组、模型组以及干细胞移植组。模型组以及干细胞移植组腹腔注射盐酸阿霉素建立心肌病心力衰竭模型，模型制备后7d干细胞移植组静脉移植骨髓间充质干细胞，对照组予以等量DMEM培养基。移植后4周，对3组大鼠进行心功能检测，免疫荧光检测移植干细胞的存活与分化情况。结果与结论：①移植后4周，与正常组和干细胞移植组比较，模型组的左心室收缩压、左室内压最大上升速率、左室内压最大下降速率均出现显著下降，左心室舒张末压显著上升，差异有显著性意义(P0.05)。正常组与干细胞移植组比较，差异无显著性意义(P0.05)；②经免疫荧光检测，骨髓间充质干细胞移植即刻，在宿主心肌内可观察到较高的荧光强度。移植后4周，荧光强度较移植后即刻出现一定的减弱，密度下降，但可观察到细胞迁移现象，部分细胞表达肌钙蛋白T；③实验结果表明，骨髓间充质干细胞静脉移植可以显著改善心肌病心力衰竭大鼠心功能，移植细胞可在宿主体内存活，并向心肌样细胞发生分化。关键词：干细胞；移植；心肌病；心力衰竭；干细胞移植；骨髓间充质干细胞；静脉移植；心功能主题词：心肌疾病；心力衰竭；骨髓；间质干细胞移植；组织工程静脉移植骨髓间充质干细胞改善心肌病心力衰竭的心功能SD大鼠骨髓间充质干细胞心肌病心力衰竭模型SD大鼠DAPI标记移植后4周心肌病心力衰竭大鼠心功能明显改善，移植细胞可在宿主体内存活，并向心肌样细胞发生分化股静脉移植侯永兰，等.静脉移植骨髓间充质干细胞对心肌病心力衰竭心功能的影响P.O.Box10002,Shenyang110180基金资助：河南省科技发展计划项目(142102310460)EffectofbonemarrowmesenchymalstemcellsviaintravenoustransplantationoncardiacfunctioninheartfailureinducedbycardiomyopathiesHouYong-lan1,YangDong-wei2(1FirstDepartmentofCardiology,CentralHospitalofXinxiang,Xinxiang453000,HenanProvince,China;2DepartmentofCardiology,CentralHospitalofZhengzhou,Zhengzhou450000,HenanProvince,China)AbstractBACKGROUND:Bonemarrowmesenchymalstemcelltransplantationcaneffectivelyimprovedecreasedcardiacfunctioncausedbyheartfailure,butthereisalackofresearchabouttheeffectinbonemarrowmesenchymalstemcelltransplantationoncardiacfunctioninheartfailureinducedbycardiomyopathies.OBJECTIVE:Toexploretheeffectofbonemarrowmesenchymalstemcelltransplantationoncardiacfunctioninpatientswithcardiomyopathiesaccompaniedbyheartfailure.METHODS:Totally40Sprague-Dawleyratswereenrolled,andbonemarrowmesenchymalstemcellswereisolatedfrom10rats,andtheremainingratswereequivalentlyrandomizedintonormal,modelandstemcelltransplantationgroups.Thenratsinthemodelandstemcelltransplantationgroupsweregivenintraperitonealinjectionofhydrochloricaciddoxorubicintopreparecardiomyopathy-inducedheartfailuremodels.At7daysaftermodeling,thestemcelltransplantationgroupwastreatedwithbonemarrowmesenchymalstemcellsthroughintravenoustransplantation,andthemodelgroupwastreatedwithequalamountofDMEMmedium.Fourweekslater,cardiacfunctionofeachratwasdetected,andthecellsurvivalanddifferentiationwereobservedbyimmunofluorescencemethod.RESULTSANDCONCLUSION:At4weeksaftertransplantation,comparedwithnormalandstemcelltransplantationgroups,theleftventricularsystolicpressureandmaximumrise/fallrateofleftventricularpressureweresignificantlydecreased,buttheleftventricularenddiastolicpressuresignificantlyincreasedinthemodelgroup(P0.05).Andtherewasnosignificantdifferencebetweenthenormalgroupandthestemcelltransplantationgroup(P0.05).Highanddensefluorescenceintensitywasobservedinthehostmyocardiumimmediatelyaftertransplantation.Subsequently,thefluorescenceintensityanddensitydecreasedat4weeks,butthecellmigrationcouldbefound,andsomecellsexpressedcardiactroponinT.Theseresultsshowthatintravenoustransplantationofbonemarrowmesenchymalstemcellscanimprovecardiacfunctioninratswithheartfailureduetocardiomyopathies.Besides,thetransplantedcellscansurviveinthehost,anddifferentiateintocardiomyocyte-likecells.Subjectheadings:Cardiomyopathies;HeartFailure;BoneMarrow;MesenchymalStemCellTransplantation;TissueEngineeringFunding:theScienceandTechnologyDevelopmentPlanningProgramofHenanProvince,No.142102310460Citethisarticle:HouYL,YangDW.Effectofbonemarrowmesenchymalstemcellsviaintravenoustransplantationoncardiacfunctioninheartfailureinducedbycardiomyopathies.ZhongguoZuzhiGongchengYanjiu.2016;20(23):3413-3418.0引言Introduction导致心肌损伤的原因有很多，例如冠心病、心肌炎都会导致心肌损伤，一般与心肌供血不足、心肌本身的炎症损害有关[1-3]。随着干细胞理论与相关技术的不断发展，骨髓间充质干细胞移植成为心力衰竭的重要治疗手段[4]。以往众多研究结果表明，骨髓间充质干细胞移植治疗可以有效改善心力衰竭所致心功能下降[5-9]。但是，关于心肌病所致心力衰竭，相关移植效果及其对心功能的影响等，尚缺乏较为详细的动物实验和相关实验依据。实验制备心肌病心力衰竭模型，并通过静脉移植骨髓间充质干细胞治疗，观察大鼠心功能和心肌基本结构变化以及移植干细胞的存活与分化情况，为心肌病心力衰竭的治疗提供一定的实验依据。1材料和方法Materialsandmethods1.1设计随机对照动物实验。1.2时间及地点实验于2015年10至12月在新乡市中心医院完成。1.3材料健康雄性SD大