骨髓间充质干细胞移植对猪缺血心肌影响的实验观察

论文摘要

近年来，缺血性心脏病（ischemic heart disease，IHD）发病率和死亡率逐步增高，其中冠心病（coronary heart disease，CHD）急性心肌梗死和充血性心力衰竭严重损害人类的健康。急性心肌梗死后心肌细胞坏死和疤痕形成，继之发生左室重塑、甚至室壁瘤形成，心功能下降。虽然人体心脏具有一定自我修复的能力，但是过程短暂，不足以防止急性或慢性心肌病理性改变，最终发展为严重的临床心脏疾病。目前冠心病的主要治疗方式包括药物治疗、介入治疗和手术搭桥，这些治疗只能缓解症状，重建血运，但仍然存在术后血管的堵塞、再狭窄、不能再生心肌以替代疤痕组织等问题，并且部分患者因冠状动脉弥漫性狭窄不宜做此类手术。而心脏移植手术费用昂贵，供体少，手术具有一定风险和难度，难以推广，从而促使人们寻找新的治疗方式。越来越多的证据表明，骨髓来源的干细胞如骨髓间充质干细胞（mesenchymal stem cells，MSCs）、血谱系阴性（血谱系特异性抗厚干细胞因子受体）骨髓干细胞等均能够参与缺血心肌血管新生，改善心脏功能，因而骨髓来源的干细胞移植修复心肌梗死和防止梗死后充血性心力衰竭是一个颇具前途的治疗方向。本实验用猪自体骨髓间充质干细胞进行心肌移植，以探讨心肌梗死后干细胞移植对猪心肌功能和缺血心肌血管再生的影响。1．利用心导管介入技术建立心肌梗死猪动物模型：利用心导管注射明胶海绵栓子，栓塞猪的左前降支（LAD），建立猪心肌梗死模型；2．骨髓干细胞的体外分离培养：在建立心梗模型同时，经猪骼前上棘抽取骨髓10-15ml，应用Ficoll-Paque密度梯度离心法进行体外培养、增殖和标记，得到骨髓间充质干细胞。3．开胸干细胞移植术：心肌梗死模型后建立成功后第4周，存活的中国小型香猪12只随机分为2组，每组6只，A组：对照组；B组：移植组。通过开胸手术经心外膜下向两实验组梗死心肌分别注射等量的DMEM培养液或骨髓间充质干细胞。4．观察指标：栓塞冠状动脉前后、MSCs移植前及移植后4周进行胸外心脏超声检测心脏结构、室壁运动及功能变化；术前3天、术后4周单电子发射计算机断层扫描机（SPECT）行心肌灌注显像，了解治疗前后的心功能变化，评估MSCs移植对心肌梗死的治疗作用；最后一次心肌灌注显像后处死动物，取出心脏标本，通过H．E．染色及CD31单克隆抗体免疫组化染色法检测心肌血管密度，据此推测MSCs移植对缺血心肌血管再生的影响。结果1．经心导管栓塞猪的左前降支后，在左室前壁形成一约3×3cm透壁梗死区，该部位心肌坏死完全，心功能检测左室各项指标下降明显；2．MSCs移植后实验组与对照组相比，超声心动图显示左室射血分数（EF）、左室收缩末期内径（LVESD）、左室舒张末期内径（LVEDD）等在内的各项心功能指标均有改善，移植后两组实验动物EF、LVEDD、LVESD数据比较差别有统计意义（P＜0.05）；3．SPECT心肌灌注显像显示：实验组左室射血分数（EF）、1／3射血分数（1／3EF）、1／3充盈分数（1／3FF）优于对照组，术前3天与术后4周的增加值差异有显著性（P＜0.05）；4．HE．染色及CD31单抗免疫组化提示：实验组与对照组相比，血管密度有明显上升，有显著性差异（P＜0.05）。结论1．采用心导管介入技术，经猪冠状动脉注射明胶海绵栓子方法，建立缺血性心肌梗死模型，稳定可靠，接近临床病理生理过程，可作为研究心肌梗死的技术平台。2．经心外膜下注射骨髓间充质干细胞治疗缺血性心脏病，是可行、有效、安全的移植途径。3．骨髓间充质干细胞移植可明显改善心肌梗死后心肌功能。4．骨髓间充质干细胞移植后可分化成为血管内皮细胞，参与血管再生，改善缺血心肌的血流灌注和细胞活力。

论文目录

• 中文摘要
• 英文摘要
• 论文部分 骨髓间充质干细胞移植对猪缺血心肌影响的实验观察
• 前言
• 材料与方法
• 结果
• 讨论
• 结论
• 附图说明
• 参考文献
• 综述部分 骨髓干细胞自体移植治疗缺血性心脏病的研究进展
• 综述
• 参考文献
• 缩略词表
• 读研期间发表的论文、参加的学术活动及技能培训
• 致谢