李雅嬌
遼寧中醫藥大學,遼寧 沈陽 110021
人臍血間充質干細胞治療急性心肌梗死的研究
李雅嬌
遼寧中醫藥大學,遼寧 沈陽 110021
目的:研究經冠狀動脈內注射人臍血間充質干細胞 (MSCs)治療急性心肌梗死 (AMI)的療效。方法:制備臍血間充質干細胞(MSCs)懸液,在AMI患者行PCI術同時經心導管冠脈內注射MSCs懸液,為MSCs實驗組。同時設僅行PCI術的AMI患者為PCI對照組。兩組在術后7日及90日行心肌核素顯像檢查及心臟超聲心動圖檢查,分別測定存活心肌和心室功能。結果:MSCs組術后90日左心室射血分數持續改善,與術后7日及PCI對照組間差異顯著。MSCs組術后90日SPECT測定的心肌灌注缺損面積顯著低于PCI對照組。結論:經冠狀動脈臍血間充質干細胞心肌內移植可以顯著改善急性心肌梗死患者的心室功能,心肌核素顯像存活心肌明顯增加。
臍血間充質干細胞;急性心肌梗死;細胞移植
干細胞是具有多項分化潛能的原始細胞,本實驗選擇人臍血間充質干細胞為種子細胞,經冠狀動脈內注射后,在急性心肌梗死患者體內分化為心血管內皮細胞和心肌細胞,有效抑制心室肌病理性重構,減少梗死面積,改善心梗后心臟功能。
1.1 實驗對象 2010年11月至2012年11月,急性心肌梗死患者在12小時內行急診PCI治療,且愿意同時接受臍血間充質干細胞移植治療的患者39例,為MSCs實驗組。同一時間段內,急性心肌梗死患者在12小時內僅行PCI治療,不接受臍血間充質干細胞移植治療的患者39例,為PCI對照組。
1.2 實驗資料 足月正常分娩的胎盤取自市婦嬰醫院婦產科 (經產婦同意)。
1.3 方法
1.3.1 臍血間充質干細胞懸液的制備 在無菌條件下,將新鮮胎盤組織小葉用含肝素的PBS反復沖洗,充分去除血液。將胎盤小葉的絨毛膜層組織剪碎,加入含0.1%膠原酶的低糖DMEM,消化30min。200目濾網過濾,過濾后的細胞懸液用PBS洗2次。接種細胞于培養瓶中,加入10%胎牛血清的L-DMEM培養。貼壁48h后,換液去除懸浮細胞。每3~4天換液1次。待細胞80%~90%融合后,用0.05%胰酶消化,按1:2或1:3傳代,將傳至3代以上的細胞凍存于液氮中備用。移植術前2小時制備臍血間充質干細胞懸液,用無菌生理鹽水反復洗刷細胞3~4次,過濾去除細胞團塊后以肝素鹽水混勻備用,制備干細胞懸液共計6ml。
1.3.2 細胞移植方法 經冠狀動脈內注射間臍血間充質干細胞:按照標準PCI的方法將直徑適宜的OTW球囊送到梗死相關動脈的閉塞近端,定位的方法以急診PCI時植入的支架為參考依據,以10atm持續膨脹球囊完全阻斷前向血流后經球囊的中央腔注射干細胞懸液,球囊膨的時間為每次2分鐘,間隔30秒重新膨脹球囊,直至細胞懸液完全注射完畢。注射的速度以體外預備注射時的壓力為依據,使得細胞懸液離開球囊的中央腔后可以迅速沉積到血管壁,調整注射壓力使得細胞懸液能夠充填整個病變血管段。
1.3.3 存活心肌測定及心室功能測定 術后7日及術后90日,兩組所有患者均接受18-FDG-SPECT及超聲心動圖檢查,分別測定存活心肌和心室功能。收縮功能指數為左心室收縮期壓力除以收縮末期直徑,灌注缺損面積的測定采用bull’s-eye法。采用Sheehan’s方法將運動異常區域垂直分為5個節段分別測定每個節段的長度平均差異。
1.3.4 統計學處理 所有計量資料均以均數±標準差(M±SD)表示,當P<0.05時為統計學差異存在顯著性;計數資料和率檢驗采用χ2檢驗。組內研究后的連續性計量資料采用配對t檢驗,組間非參數比較采用Wilcoxon和Mann-Whitney檢驗。所有統計學資料在SPSS軟件包(version10.1)下自動計算。
MSCs組術后90日時超聲心動圖見心室運動異常(運動減弱,無運動及反常運動)比例顯著降低(13±5vs32±11%),同時顯著低于PCI對照組術后90日時的測定值(13±5vs28±10%)。MSCs組左心室梗死區域室壁運動速度顯著增加(2.17±1.3vs±2.5cm/s),而PCI對照組幾無改善(2.19±1.5vs2.7±1.7cm/s)。MSCs組術后90日左心室射血分數持續改善,與術后7日及PCI對照組之間差異顯著(67±11%vs49±9%和53±8%),但是術后7日兩組之間相比較差異無顯著性。MSCs組術后90日SPECT測定的心肌灌注缺損面積顯著低于術后7日及PCI對照組。
急性心肌梗死后心室重構及最終出現心力衰竭與壞死心肌范圍大小呈正相關,近年來心肌水平再生治療技術的研究最終使以干細胞心肌內移植的方法成為該治療技術的核心,并也成為爭議最大的領域。但是無論心肌再生治療技術還存在如何缺陷,可以肯定的是心肌和血管組織再生的概念使以往的治療急性心肌壞死的方法和思路都發生了根本性的改變。
經冠狀動脈內注射干細胞是相對最為簡便的方法,從理論上說,MSC是具有貼壁生長和穿透血管壁進入心肌內的特性,因此即使在球囊退縮和恢復前向血流以后,間充質干細胞也不會被血流沖刷到血管的遠端去。動物實驗也已經發現冠狀動脈內的前向血流可以將骨髓單核細胞沖刷到血管的遠端,而只能在遠端局部區域形成心肌再生,卻不能在梗死區域形成心肌再生。
MSCs組術后90日時超聲心動圖見心室運動異常(運動減弱,無運動及反常運動)比例顯著降低,同時顯著低于PCI對照組術后90日時的測定值。MSCs組左心室梗死區域室壁運動速度顯著增加,而PCI對照組幾無改善。MSCs組術后90日左心室射血分數持續改善,與術后7日及PCI對照組之間差異顯著,但是術后7日兩組之間相比較差異無顯著性。MSCs組術后90日時SPECT測定的灌注缺損面積顯著低于術后7日及PCI對照組,同時左心室舒張末期容積及收縮末期容積也顯著降低,左心室收縮末期壓力與容積的比值(Psyst/ESV)降低顯著。綜上所述,經冠狀動脈臍血間充質干細胞心肌內移植可以顯著改善急性心肌梗死患者的心室功能,心肌核素顯像存活心肌明顯增加。
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R541.4
A
1007-8517(2013)11-0106-02
2013.03.25)