自体骨骼肌成肌细胞移植治疗缺血性慢性心衰的研究

自体骨骼肌成肌细胞移植治疗缺血性慢性心衰的研究

李倩[1]2003年在《自体骨骼肌成肌细胞移植治疗缺血性慢性心衰的研究》文中提出目的:在美国和欧洲等西方社会,缺血性心脏病及其所导致的慢性心衰都是发病率和死亡率很高的疾病。在中国,近年来由于医疗条件的改善和医疗护理水平的不断提高,使人口老龄化逐年加剧,心肌梗死后患者的存活率显着增加,所以心衰的发病率也有逐年攀升的趋势。缺血性心脏病因缺血性损伤导致心肌细胞坏死,凋亡,由于一般认为心肌细胞是终末分化细胞,不能进行有效的心肌再生,所以损伤心肌只能由纤维组织增生修复,造成心肌纤维化和心肌瘢痕形成,以及周围存活心肌细胞的代偿性肥大,改变了心室的几何构架,这一过程即为心室重构。而存活的心肌组织最终会代偿失调导致充血性心力衰竭。所以心室重构是充血性心力衰竭这一疾病发展过程中最为重要的病理特征之一。因此,如何促进缺血坏死区心肌细胞再生,防止心室重构,已成为防止缺血性心脏病所致心力衰竭发生的关键。尽管近年来外科手术,内科药物和介入治疗手段的不断发展,能够改善心肌缺血和心衰的症状,但并不能使已坏死的心肌细胞再生,也不能防止进一步的心肌退化。针对上述原因,一种将具有再生分化能力的细胞移植到受损心肌组织中,旨在替代坏死的心肌细胞,改善心脏功能的"细胞移植疗法"为缺血性心脏病乃至心衰的治疗开辟<WP=4>一条新径。在多种供体细胞来源中,具有潜在增生分化能力,能够修复损伤骨骼肌的骨骼肌成肌细胞因其具有收缩性,增殖能力强,自体细胞来源广泛,无需免疫抑制等优势而受到医学科研界的广泛关注。我们此项实验的目的是证明自体骨骼肌成肌细胞移植是否能够使由于慢性重复性冠脉微栓塞法而造成心力衰竭犬的心脏恢复功能。方法:总共22只雌雄性别的杂种犬(年龄:>1岁,体重:25~30公斤)首先接受第一次开胸手术植入用于慢性实验测量心功能的实验装置。待动物完全恢复并经过清醒实验右侧卧位训练后,进行第一次清醒实验记录数据作为正常对照值(具体方法见下述)。然后开始进行重复性冠状动脉微栓过程建立慢性心肌梗塞进而发展为心衰,为期约4~8周,每天约有25000~50000个微球通过插入左侧冠脉前降支的微型软导管被注射入动脉。当血液动力学指标LVEDP≥20mmHg,LVPdP/dt≤2200mmHg/s并保持稳定时,可认为建立了稳定的慢性心衰。进行第二次清醒实验记录心衰后的实验数据。然后,治疗组1(n=5)接受二次开胸手术,于直视下使用25号注射用针将骨骼肌成肌细胞多点均匀注射到心梗区域内。注射移植细胞于移植手术前约2周经自体骨骼肌组织活检取材后分离,培养获得(下同)。治疗组2(n=6)也为细胞移植组,采用经皮股动脉穿刺导管置入的方法将移植细胞于左心室腔内经心内层肌注射到心梗区内。对照组1(n=3)和对照组2(n=5)分别采用与治疗组1和治疗组2相同的注射方法,注射与细胞悬液同等体<WP=5>积的生理盐水。对照组3(n=3)则采用导管置入法注射移植标记有BrdU的骨骼肌成肌细胞,以提供细胞移植成功的细胞组织学证据。移植手术后的8周内,每2周进行一次清醒实验。过程如下:将所有植入受试犬心脏的测压导管,电极线连接到相应仪器上,在清醒状态下记录所需要得各项实验数据:包括血液动力学参数(包括左心室压力及其微分,左心室舒张期末压力,主动脉压力等),心脏机械功能指标(左心室压力容积环及其收缩期末压力-容积关系),每4周进行一次超声心动实验。分别与正常及心衰后的实验数据相比较来说明细胞移植后左心室重构改善与否以及左心室功能的变化。实验完成后,处死动物,心肌组织取材做组织病理学或抗BrdU免疫组化染色观察(对照组3的动物于细胞移植后4周处死)。实验获得的所有数据汇总后经统计检验,分别进行组内不同时间点,以及治疗组和对照组之间的比较。设P<0.05为差异具有显着性。结果:(1)、骨骼肌成肌细胞的移植数量和活性:实验组1,平均每只动物心脏内注射细胞3.622×108个;实验组2,平均每只动物心脏内注射细胞5.406×108个。于体外培养条件下观察,所有骨骼肌成肌细胞均为Desmin染色阳性,且具有分化能力。(2)、慢性心衰的建立:经过4~8周的冠状动脉微粒栓塞后,所有犬均达到不同程度的心肌梗死进而发展为慢性心衰。具体表现为,LVdP/dt由3076.3±205.8mmHg/s降至2271.0±119.3mmHg/s(P<0.05),LVSP,MAP也出现明显的降低,而LVEDP由11.2±2.7mmHg升高到<WP=6>20.6±4.0mmHg(P<0.05)。超声心动图观察发现,心衰建立后,于左心室乳头肌水平短轴图像测量,心室腔收缩末期面积由7.8±1.1cm2增至10.6±1.5cm2(P<0.05),舒张末期面积由16.1±2.4增至17.6±2.4cm2(P<0.05),而面积缩小率由51.3±3.4%减小到40±2.4%(P<0.05)。左心室压力-容积曲线出现明显的变化,收缩压力降低,曲线及左心室收缩期末的压力容积关系(ESPVR)向右移动,提示左心室扩张。(3)、细胞移植对慢性心衰后心功能的影响:治疗组1,采用开胸手术直视下注射细胞的方法,LVdP/dt在术后2周迅速升高,达到2710.8±105.1,随后在第4,6周仍保持较高的水平,分别为2611.2±133.5和2456.9±130.8,与细胞移植前数据相比较具有统计学意义(P<0.05)。LVSP与MAP也于术后2周,4周明显升高,并且与细胞移植前的对应数值相比具有显着性差异,但这一

李冬云[2]2006年在《自体骨骼肌成肌细胞移植对慢性心衰犬血液动力学及左室功能和心室重构的影响》文中研究说明目的本文旨在通过建立慢性心衰犬模型,观察自体骨骼肌成肌细胞移植对慢性心力衰竭犬的神经内分泌系统、血液动力学和左室功能的影响,以探索治疗慢性心衰的新途径。方法①慢性心衰犬模型的建立:32条比格犬随机分为细胞移植组(16条,成肌细胞移植)和对照组(16条,注射生理盐水)。全部采用经皮股动脉穿刺的方法,对犬冠状动脉中远端反复微栓塞,并行神经激素测定、血液动力学和超声心动图检查,每周进行1次,直到左心室整体射血分数(EF)、左室内压力上升最大速率(dP/dt_(max))分别减少20%到25%,左室舒张末压(Left yentricular end-diastolic pressure,LVEDP)>14 mmHg,且7-10天无明显变化,即建立稳定的慢性心衰犬模型;②骨骼肌成肌细胞培养:麻醉下取犬后腿胫前肌肉活检,用机械分解法结合叁步消化法进行分离、培养、肌源性标记物结蛋白(Desmin)的表达鉴定,当扩增数量达到1×10~8个/ml即可用于心肌内注射移植,并用溴化脱氧尿嘧啶(Brd-U)部分标记(10%)。③成肌细胞移植:在全麻下对动物进行开胸手术,暴露心脏,在术前超声定位的心肌梗死区域,用直接注射法进行细胞注射移植,对照组注射等量生理盐水。结果①.32条犬在制作模型过程中,有8条犬死于室颤,1条犬死于麻醉,3条犬因心衰过重在微栓塞术后10天内死亡,1条犬因严重感染死亡,最后成功建立模型19条,其中实验组9条、对照组10条。②心衰模型建立后,19条心衰犬的去甲肾上腺素(norepinephrine,NE)、血管紧张素Ⅱ(AngiotoninⅡ,AgⅡ)、内皮素(Endothelin-1,ET-1)、心房利钠肽(Atrial natriuretic peptide,ANP)、脑钠素(Brain natriuretic peptide,BNP)水平较心衰前水平明显升高(P<0.01)。超声心动图及血液动力学监测发现EF、dP/dt_(max)、平均动脉压(Mean arterial pressure,MAP)、左室收缩压(Left ventricular systolic pressure,LVSP)明显下降(P<0.01),缩末期和舒张末期心室腔面积(End-systolic area,ESA;End-diastolic area,EDA)、LVEDP均明显增加(P<0.01);心率(Heart rate,HR)在心衰前后无显着差异(P>0.05)。③对照组和细胞移植组在心衰前和心衰后的神经激素水平、超声心动图、血液动力学指标之间均无显着性差异(P>0.05)。④细胞移植后4-6周再次进行上述指标评价,细胞移植组的NE、AgⅡ、ET-1、ANP和BNP水平较细胞移植前明显下降,超声心动图及血液动力学监测EF、dP/dt_(max)、MAP、LVSP明显升高(P<0.05),ESA、EDA、LVEDP等均明显下降(P<0.01),而对照组上述指标在注射生理盐水前后无显着性差异(P>0.05);细胞移植组和对照组神经激素水平、超声心动图、血液动力学指标在移植后具有显着性差异(P<0.05)。⑤组织病理学观察:Masson叁色染色结果提示对照组和细胞移植组左室梗死区域可见灶性心肌细胞坏死和间质纤维化等,但细胞移植组心肌注射部位可见存活细胞,经Desmin和Brd-U免疫荧光双重染色证实来自于移植的骨骼肌成肌细胞。结论 ①通过经皮冠状动脉反复微栓塞的方法,可以成功建立稳定的慢性心力衰竭动物模型,与人类心衰的病理生理有一定的相似性。②病理学观察可以证实在心肌注射部位有存活的骨骼肌成肌细胞,且来源于移植前所标记过的培养细胞。③采用开胸直接注射骨骼肌成肌细胞对慢性心力衰竭犬的血液动力学、左室功能和左室重构有明显改善作用。

李冬云, 范利, 何昆仑, 刘宏斌, 范明[3]2010年在《骨骼肌成肌细胞移植对慢性心衰犬血液动力学的影响》文中指出目的观察自体骨骼肌成肌细胞移植对慢性心力衰竭犬血液动力学的影响。方法19只慢性心衰犬模型建立后随机分为实验组(n=9):采用开胸直接心肌内注射自体骨骼肌成肌细胞;对照组(n=10):注射等量生理盐水。术前及术后5周行血液动力学检查,病理组织标本行Desmin和Brd-U免疫荧光双重染色。结果(1)术后5周,实验组dP/dtmax、MAP、LVSP明显升高(P<0.05),LVEDP明显下降(P<0.05),而对照组上述指标无显着性差异(P>0.05);(2)实验组心肌注射部位可见存活细胞,经Desmin和Brd-U免疫荧光双重染色证实来自于移植的骨骼肌成肌细胞。结论自体骨骼肌成肌细胞对慢性心力衰竭犬的血液动力学有明显改善作用。

参考文献:

[1]. 自体骨骼肌成肌细胞移植治疗缺血性慢性心衰的研究[D]. 李倩. 河北医科大学. 2003

[2]. 自体骨骼肌成肌细胞移植对慢性心衰犬血液动力学及左室功能和心室重构的影响[D]. 李冬云. 中国人民解放军军医进修学院. 2006

[3]. 骨骼肌成肌细胞移植对慢性心衰犬血液动力学的影响[J]. 李冬云, 范利, 何昆仑, 刘宏斌, 范明. 南方医科大学学报. 2010

标签:;  ;  ;  ;  ;  

自体骨骼肌成肌细胞移植治疗缺血性慢性心衰的研究
下载Doc文档

猜你喜欢