PPAR激动剂与自体内皮祖细胞联合治疗急性心肌梗死大鼠的实验研究

论文摘要

背景和目的冠心病（Coronary heart disease CHD）特别是急性心肌梗死（Acute Myocardial Infarction AMI）是二十世纪以来至今的一个全球性的健康问题。随着人们生活方式的改变，在包括我国在内的发展中国家，近年来急性心肌梗死的发病率和死亡率也在逐年上升。众所周知，急性心肌梗死是由于冠状动脉的急性闭塞所导致的，冠脉闭塞引起的缺血缺氧又导致了大量心肌细胞的丧失。由于心肌细胞分裂增殖的能力低下，不能很好的修复坏死的心肌组织，将会导致心功能的一步步恶化，并且是心肌梗死后病人死亡率和住院率增加的主要原因。虽然心肌梗死被定义为血管性疾病，然而治疗策略不能仅仅集中到血管治疗还应该关注心肌治疗来促进心肌再生改善预后。越来越多令人瞩目的研究已经表明，心肌梗死后通过移植骨髓来源的CD34+细胞或体外扩增培养的内皮祖细胞（endothelial progenitor cells EPCs）可以促进缺血组织的血管再生，改善心脏左室功能。以前的研究认为EPCs的这种治疗作用是通过分化、增殖为新生血管来实现的，最近的报道认为EPCs在体外也可以转分化为有功能的心肌细胞。并且证实，在小鼠心肌梗死模型中EPCs可以在体内分化为心肌细胞和平滑肌细胞（smooth muscle cells SMCs），并且可能比单独分化为内皮细胞更大程度的促进梗死区域的血流量。因此，内皮祖细胞移植治疗心肌梗死可能通过促进血管和心肌再生成为一种新的理想治疗方法。EPCs移植治疗虽然已经取得了很大的成功，然而单纯的细胞移植有一定的局限性，移植细胞的存活和进一步分化成熟很大程度上决定了心功能的改善程度。因此，如果能在细胞移植期间积极改善EPCs的局部微环境，抑制炎症反应，减少EPCs凋亡，增强其生存能力，将更能促进EPCs对梗死心肌的修复和再生作用。本实验的目的：通过自体外周血内皮祖细胞移植并联合过氧化物酶体增殖物活化受体α（peroxisome proliferator-activated receptorα，PPARα）的人工合成激动剂非诺贝特（fenofibrate）和过氧化物酶体增殖剂活化受体γ（peroxisome proliferator-activated receptorγ，PPARγ）的人工合成激动剂罗格列酮（rosiglitazone）来治疗大鼠急性心肌梗死，从而来评价非诺贝特及罗格列酮在联合应用外周血EPCs移植治疗急性心肌梗死的可行性和疗效。并且通过本实验来探索非诺贝特（力平之）及罗格列酮（文迪雅）在降血脂和降血糖以外的心血管保护作用。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。随机分为四组，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）、非诺贝特与内皮祖细胞移植联合治疗组（组Ⅲ）、罗格列酮与内皮祖细胞移植联合治疗组（组Ⅳ）。用10％的水合氯醛腹腔麻醉大鼠，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’-脱氧嘧啶核苷（5-bromo-2-deoxyuddine，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和Ⅳ组在心梗模型制备后，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50μl，组Ⅰ只注射等量培养液。组Ⅲ和组Ⅳ完成上述步骤24h后，分别以非诺贝特20mg／kg／day和罗格列酮4mg／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移植的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EPCs移植组、EPCs+非诺贝特联合治疗组和EPCs+罗格列酮联合治疗组心功能得到明显改善，射血分数（ejectionfraction，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+非诺贝特联合治疗组和EPCs+罗格列酮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，EPCs移植组、EPCs+非诺贝特联合治疗组和EPCs+罗格列酮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+非诺贝特联合治疗组和EPCs+罗格列酮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（图5），在组Ⅱ、组Ⅲ和组Ⅳ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，无新生细胞。结论（1）本实验证实可以通过外周血密度梯度离心法分离获得单个核细胞，然后经过一系列体外培养过程获得较为纯化的内皮祖细胞。（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，改善冬眠心肌和顿抑心肌的血供来修复梗死大鼠的心肌，从而显著改善大鼠的心功能。（3）移植内皮祖细胞后分别应用非诺贝特和罗格列酮联合治疗，可以促进更多的移植细胞存活，从而明显缩小心肌梗死面积，抑制心室重构，改善心功能，效果优于单独应用内皮祖细胞移植。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 论文部分 PPAR激动剂与自体内皮祖细胞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