兔骨髓间充质干细胞穴位移植对急性心肌梗死后胶原重构影响的实验研究

论文摘要

研究背景急性心肌梗死（acute myocardial infarction,AMI）是全球范围内严重威胁人类健康的临床常见病。我国急性心肌梗死发病率为45至55/10万人,随着溶栓治疗和血管成形术等急性再灌注治疗手段和药物治疗的应用,AMI的治疗在过去的二十多年取得了相当大的进展,但均未能从根本上恢复梗塞区己死亡心肌的活性,梗塞区具有收缩功能的心肌细胞由于数量的减少为疤痕组织代替,心肌纤维化（myocardial fibrosis,MF）,心室重构（Remodeling）,并最终发展为心力衰竭。最近,随着对干细胞（stem cell）研究的不断深入,采用生物学计数将不同组织来源的干细胞,在体外分离、培养、扩增后,进行干细胞移植治疗,以期替代、修复或改善受损心肌组织的生物学功能的心肌细胞重塑治疗（cellulare cardiomyoplasty,CCM）作为一种治疗心脏疾病的全新模式,可能成为心肌梗死治疗的“捷径”,显示出良好的临床应用前景。但是目前干细胞治疗AMI中仍然存在的很多问题,其中移植途径的选择已经受到越来越多的关注。研究目的通过对以下几方面问题的研究:一:探讨穴位注射骨髓间充质干细胞对梗死区心肌的影响:1观察是否有5-溴脱氧核苷尿嘧啶（5-Bromo-2’-deoxy-uridine,Brdu）标记的细胞存在;2观察Brdu染色阳性的细胞是何种性质;二:进一步探讨骨髓间充质干细胞（marrow mesenchymal stem cells,MSCs）穴位移植对急性心肌梗死后梗死区及周围区早期胶原重构的影响。评价经穴位注射作为MSCs移植的新途径的可行性和疗效,为临床治疗AMI、防治心肌坏死、胶原重构提供新的、安全的、有效的、可行的手段。方法本实验为异体日本大耳白兔MSCs分离、培养、扩增后进行兔急性心肌梗死后相应穴位移植,探讨以穴位移植作为MSCs新的移植途径的可行性,观察穴位移植后MSCs在梗死心肌及其交界区分化情况及对胶原重构的影响。通过结扎兔冠状动脉左室支（left ventricular branch,LVB）,建立AMI模型,造模后第7天将体外扩增的异体MSCs注射于心俞（双侧）、膻中、至阳四穴,心梗后第5周将兔处死。结果穴位注射干细胞组在心肌梗死区及其交界区发现有Brdu染色的MSCs,Brdu染色阳性的细胞心肌特异性肌钙蛋白T染色（cTnT）阳性,这些迁移的细胞已经分化为心肌样细胞。Masson染色显示干细胞移植组与模型组和生理盐水组比较:梗死中心区和交界区内胶原纤维融合较少,排列较为有序,而梗死中心区和交界区内胶原纤维斑块状融合明显,排列紊乱。各组胶原容积分数（collagen volume fraction,CVF）无统计学差异（p>0.05）但正常组、干细胞组、生理盐水组和模型组间比较CVF呈依次增加。心梗后第7天干细胞移植前,干细胞组、生理盐水组血清基质金属酶-1（matrix metalloproteinase 1,MMP-1）水平比较无统计学差异（p>0.05）,心梗后第7天两组血清组织基质金属酶抑制因子-1（endogenous tissue inhibitor of MMPs,TIMP-1）水平比较无统计学差异（p>0.05）,梗死后5周干细胞和生理盐水分别比较血清MMP-1、TIMP-1水平均有明显差异（p<0.05）。结论1.骨髓间充质干细胞穴位移植后可以迁移至心梗区及心梗周围区,并分化为心肌样细胞。2 .异体骨髓间充质干细胞移植对急性心肌梗死的影响:（1）降低胶原重构的调控因素MMP-1在血清中的水平,提高MMP-1抑制剂TIMP-1在血清中水平。（2）降低非梗塞区胶原的沉积,减缓梗塞区胶原的沉积,抑制反应性心肌纤维化及修复性心肌纤维化,减轻心肌胶原网络重构。（3）防止胶原纤维的融合,保护心肌组织的基本结构有序排列,减轻心室重构。这可能是异体骨髓间充质干细胞移植改善心肌梗死后左心室功能的机制之一。3.作为一项新的治疗AMI的方法,异体MSCs穴位移植该方法简便、经济、有效,可望进步改善AMI患者的预后,为治疗心血管疾病提供了良好的干细胞新途径、新思路,具有良好的临床应用前景。

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