人脐血单个核细胞中CD133+细胞移植治疗心力衰竭的评价

中国组织工程研究第20卷第28期2016–07–01出版ChineseJournalofTissueEngineeringResearchJuly1,2016Vol.20,No.28P.O.Box10002,Shenyang110180·研究原著·马力，男，1973年生，河南省开封市人，汉族，1997年河南医科大学毕业，副主任医师，主要从事心胸外科治疗的研究。中图分类号:R394.2文献标识码:B文章编号:2095-4344(2016)28-04196-07稿件接受：2016-05-03人脐血单个核细胞中CD133+细胞移植治疗心力衰竭的评价马力，谢宜旭，常羽，姚磊(郑州大学附属郑州中心医院心胸外科，河南省郑州市450000)引用本文：马力，谢宜旭，常羽，姚磊.人脐血单个核细胞中CD133+细胞移植治疗心力衰竭的评价[J].中国组织工程研究，2016，20(28):4196-4202.DOI:10.3969/j.issn.2095-4344.2016.28.014ORCID:0000-0003-4886-0723(马力)文章快速阅读：文题释义：CD133+细胞：是单个核细胞群中一类纯化细胞，具有非常高的倍增特性和较好的血管新生潜能，具有分化为层状心肌内皮细胞的能力，可改善心肌缺血，利于心肌修复。干细胞表面特异性抗原CD133、CD34：造血系统中，CD133在35%-75%的CD34+细胞亚群上表达，主要见于人类胎肝、骨髓、脐血、外周血中CD34bright干细胞和前体细胞。CD133也见于这些组织的一小部分CD34-细胞，在成熟的血细胞上不表达。与CD34抗原不同的是，CD133在晚期祖细胞，如前B细胞、红系集落形成单位、粒系集落形成单位上不表达。最近发现CD133还可以作为其他非造血干、祖细胞的表面标志，如神经干细胞、胚胎干细胞系和具有多向分化潜能的成熟干细胞，这些细胞均为CD34-细胞。摘要背景：细胞纯化方法可以消除细胞的生物变异性，为细胞再生治疗提供了新的思路。目的：探讨CD133+细胞在人脐血单个核细胞移植治疗心力衰竭中的作用。方法：①采用淋巴细胞分离液法提取人脐血单个核细胞，经免疫磁珠分离CD133+细胞及CD133-细胞，调整细胞浓度为1×108L-1；②将40只SD大鼠随机分为5组：假手术组、模型组、CD133+细胞组、CD133-细胞组和单个核细胞组，除假手术组，其余4组腹腔注射异丙肾上腺素建立心脏衰竭模型，CD133+细胞组经尾静脉注射1mLCD133+细胞和1mLPBS，CD133-细胞组经尾静脉注射1mLCD133-细胞和1mLPBS，单个核细胞组经大鼠尾静脉注射1mLCD133+细胞和1mLCD133-细胞，假手术组和模型组经尾静脉注射2mLPBS；③细胞移植后4周，观察大鼠的心肌病理组织学改变，心肌纤维化程度以及CD133+细胞在心肌内的定植情况。结果与结论：①苏木精-伊红染色结果：模型组大鼠心肌排列紊乱，假手术组心肌排列整齐，CD133+细胞组心肌紊乱程度最轻，单个核细胞组其次，CD133-细胞组和模型组接近；②Masson染色结果：模型组胶原纤维增多，排列紊乱，胶原纤维断裂，假手术组胶原纤维很少，排列整齐，CD133+细胞组心肌胶原纤维减少和紊乱程度最轻；③模型组、CD133+细胞组、CD133-细胞组和单个核细胞组的胶原纤维面积均明显高于假手术组(P0.05)，其中CD133+细胞组的胶原纤维面积最小；④免疫组化和免疫荧光染色结果：在移植后4周各组大鼠心肌组织中均未发现特异性染色细胞；⑤结果表明，CD133+细胞移植治疗可以改善心肌受损程度，减少心肌纤维化程度，其治疗效果较单个核细胞移植治疗效果好，CD133+细胞并未定植于心脏局部。CD133+细胞移植治疗心力衰竭人脐血单个核细胞CD133+细胞CD133-细胞经尾静脉移植到心脏衰竭模型小鼠体内CD133+细胞移植治疗可以改善心肌受损程度，减少心肌纤维化程度，其治疗效果较单个核细胞移植治疗效果好，CD133+细胞并未定植于心脏局部马力，等.人脐血单个核细胞中CD133+细胞移植治疗心力衰竭的评价ISSN2095-4344CN21-1581/RCODEN:ZLKHAH4197关键词：干细胞；移植；脐血；单个核细胞；CD133+细胞；心力衰竭；纤维化；细胞移植主题词：脐血干细胞移植；心力衰竭；膜糖蛋白类；组织工程InfluencesofCD133+cellsonhumanumbilicalcordbloodmononuclearcelltransplantationfortreatingheartfailureMaLi,XieYi-xu,ChangYu,YaoLei(DepartmentofCardiothoracicSurgery,ZhengzhouCentralHospitalAffiliatedtoZhengzhouUniversity,Zhengzhou450000,HenanProvince,China)AbstractBACKGROUND:Cellpurificationcaneliminatethebiologicalvariabilityofcells,providingnewinsightintocellregenerationtherapy.OBJECTIVE:TostudytheInfluenceofCD133+cellsonhumanumbilicalcordbloodmononuclearcelltransplantationfortreatmentofheartfailure.METHODS:Humancordbloodmononuclearcellswereisolatedusinglymphocyteseparationmediummethod,andCD133+andCD133-cellsweresortedusingimmunomagneticbeadsatacelldensityof1×108/L.FortySprague-Dawleyratswererandomizedintofivegroups:shamgroup,modelgroup,CD133+cellgroup,CD133-cellgroupandmononuclearcellgroup.Animalmodelsofheartfailureweremadeusingintraperitonealinjectionofisoproterenolinallthegroupsexceptfortheshamgroup.RatsintheCD133+cellgroupandCD133-cellgroupweregiven1mLCD133+cellsplus1mLPBSand1mLCD133-cellsplus1mLPBSviathetailvein,respectively.Ratsinthemononuclearcellgroupweregiven1mLCD133+cellsplus1mLCD133-cellsviathetailvein,andthoseintheshamandmodelgroupsgiven2mLPBSviathetailvein.After4weeks,cardiacpathology,degreeofmyocardialfibrosisandcolonizationofCD133+cellsinmyocardialtissueswereobserved.RESULTSANDCONCLUSION:Hematoxylin-eosinstainingshowedthatmyocardialtissuesarrangeddisorderlyinthemodelgroup,butregularlyintheshamgroup;myocardialdisordersweremildestintheCD133+cellgroup,successivelyfollowedbythemononuclearcellgroup,andseverestintheCD133-cellgroupandmodelgroup.Massonstainingshowedthatinthemodelgroup,collagenfiberswereproliferated,arrangedirregularlyandevenbroken,whileintheshamgroup,thecollagenfiberswerelessinnumberandarrangedinorder.Additionally,therewaslessreductionincollagenfibersandmildermyocardialdisordersintheCD133+cellgroupcomparedwiththeothergroups.Areaofcollagenfiberswasincreasedsignificantlyinallthegroupsexceptfortheshamgroup(P0.05),butthisincrementwastheminimalintheCD133+cellgroup.FindingsfromimmunohistochemistryandimmunofluorescencestainingshowedthattherewerenoCD133+cellsinthemyocardialtissuesofrats.Therefore,ourdataindicatethatcomparedwiththemononuclearcelltransplantation,CD133+celltransplantationexertssuperioritiesinrelievingmyocardialdamageandreducingmyocardialfibrosis.However,CD133+cellsarenotcolonizedinthemyocardialtissueaftertransplantation.Subjectheadings:CordBloodStemCellTransplantation;HeartFailure;MembraneGlycoproteins;TissueEngineeringCitethisarticle:MaL,XieYX,ChangY,YaoL.InfluencesofCD133+cellsonhumanumbilicalcordbloodmononuclearcelltransplantationfortreatingheartfailure.ZhongguoZuzhiGongchengYanjiu.2016;20(28):4196-4202.0引言Introduction随着人口老龄化的增加，心力衰竭的发生率逐年增高[1]，心脏病重复住院的主要原因是失代偿心力衰竭，其5年死亡率在50%左右[2-4]。尽管β受体阻滞剂、ACEI和醛固酮受体拮抗剂等药物治疗和心脏同步化治疗以及左室辅助装置等器械治疗减少心力衰竭死亡率，改善患者生活质量，但是，心肌细胞为永久性细胞，不能可逆性再生，对于终末期心力衰竭患者而言，心脏移植才是惟一有效治疗手段，然而，全球范围内心脏移植供者短缺仍是巨大障碍，干细胞移植可使心肌细胞和血管内皮细胞再生，为临床治疗心肌坏死、纤维化而发生的心力衰竭提供了有效的治疗手段。目前研究最多的是骨髓来