自体内皮祖细胞移植与他汀类药物联合治疗急性心肌梗死大鼠的实验研究

论文摘要

背景和目的心肌梗死（myocardial infarction，MI）是目前严重危害人类健康的疾病之一。由于成体心肌细胞缺乏足够的再生能力，因而梗死后将导致心肌细胞不可逆的丢失，并被纤维瘢痕组织取代，最终导致心力衰竭。因此对于治疗重症心肌损伤和终末期心力衰竭，如果我们能够通过一些途径最大限度的减少心肌细胞死亡的数量；促进顿抑和冬眠心肌功能恢复；刺激缺血区域血管新生；补充再生的心肌细胞到坏死区域，将会减少急性心肌梗死后心肌瘢痕化的形成，从而减少心室重构，改善心脏功能。大量的研究都已经证实胚胎干细胞和成体干细胞移植都可以修复梗死心肌，改善心功能。其中，研究表明骨髓来源的或血液来源的内皮祖细胞（Endothelial Progenitor Cells，EPCs）有助于增强缺血心肌的血管新生。但是移植细胞的存活和进一步分化成熟很大程度上决定于局部微环境及移植细胞本身的功能。因此，如果能在细胞移植期间积极改善EPCs的局部微环境并增强其功能，将会促进移植细胞发挥更大的有益作用。而研究表明他汀类药物还发挥着独立于降脂以外的多效性作用（pleiotropic effect），包括抗炎、改善内皮功能及增强EPCs的功能等等。本实验的目的：旨在利用他汀类药物的多效性作用可能对内皮祖细胞带来的有益作用，通过自体内皮祖细胞移植联合他汀类药物治疗大鼠急性心肌梗死，以观察其能否促进更多的移植细胞存活，从而进一步改善心功能，进而比较联合他汀类药物与未联合他汀类药物的EPCs移植对心肌梗死后心功能的影响，探讨其修复作用和机理。方法选取郑州大学医学院动物实验中心培育的雄性Sprague-Dawley（SD）大鼠（150—200g）为研究对象，饲以正常饮食，随机分为三组，每组10只，分为心肌梗死对照组（组Ⅰ）、单纯内皮祖细胞移植组（组Ⅱ）、他汀类药物与内皮祖细胞移植联合治疗组（组Ⅲ）。经10％的水合氯醛腹腔麻醉，仰卧位固定在手术台上，无菌心脏采血3ml，肝素抗凝，用磷酸二氢盐缓冲液（phosphate buffer saline，PBS）稀释1倍后，应用Ficoll密度梯度离心的方法获得单个核细胞，种植于纤维连接蛋白包被的培养板上，体外培养扩增，获得较纯的EPCs，以5-溴-2’-脱氧尿嘧啶核苷（5-Bromo-2’-deoxyuridine，BrdU）标记。结扎大鼠左冠状动脉前降支，制造大鼠急性心肌梗死模型。组Ⅱ、组Ⅲ在心梗模型制备后，于梗死周边区（心肌颜色苍白区周边）分六点注射内皮祖细胞，每点注射50μl，组1只注射等量培养液。组Ⅲ完成上述步骤24h后，以阿托伐他汀50mg／kg／day灌胃8周。8周后用二维超声心动图观察大鼠心功能的改变，8道生理记录仪测定血流动力学指标。然后处死大鼠，以免疫组化方法检测心肌内EPCs及大鼠心肌修复情况。结果（1）心肌梗死模型建立8周后，超声可见单纯EPCs移植组、EPCs＋阿托伐他汀联合治疗组心功能得到明显改善，射血分数（ejection fraction，EF）、左室短轴缩短率（fractional shortening，FS）较对照组均有明显提高（p＜0.05），且EPCs＋阿托伐他汀联合治疗组提高更显著（p＜0.05）。（2）血流动力学指标测定显示：与对照组相比，单纯EPCs移植组、EPCs＋阿托伐他汀联合治疗组左室收缩压（left ventricular systolic pressure，LVSP）、压力变化速率最大值（±dp／dtmax）均明显升高（p＜0.05），而左室舒张末压（left ventricular end-diastolic pressure，LVEDP）明显降低（p＜0.05），且EPCs＋阿托伐他汀联合治疗组改变更显著（p＜0.05），提示左室收缩舒张功能均明显改善。（3）细胞移植8周后BrdU染色发现，在组Ⅱ与组Ⅲ的心肌梗死区域内可见BrdU阳性移植细胞分布，提示移植细胞在心肌组织内得以存活，部分细胞已结合到新生的血管壁上，参与了局部血管再生过程。而心肌梗死对照组（组Ⅰ）未见BrdU阳性细胞分布，且该组梗死区域纤维化明显。结论（1）可通过外周血分离单个核细胞后经一系列体外培养过程来获得较纯化的内皮祖细胞，并且可扩增到适当数量（2）缺血心肌局部移植内皮祖细胞可以通过促进局部心肌组织血管新生使心肌梗死后大鼠心功能得以改善。说明EPCs植入后有明显的修复作用。（3）内皮祖细胞移植联合他汀类药物治疗心肌梗死，能够显著改善移植细胞的生存微环境，促使更多的移植细胞存活且增强移植细胞的功能和保护现有的心肌细胞，从而明显缩小心肌梗死面积、抑制心室重构，在收缩和舒张两方面改善心功能，其效果优于单独EPCs移植。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 论文部分 自体内皮祖细胞移植与他汀类药物联合治疗急性心肌梗死大鼠的实验研究
• 前言
• 材料和方法
• 结果
• 讨论
• 结论
• 参考文献
• 综述部分
• 综述
• 参考文献
• 后记
• 缩略词表
• 研究生在读期间发表文章
• 致谢