骨髓间充质干细胞移植治疗心肌梗死的研究进展

溶栓、经皮冠状动脉介入治疗及常规药物治疗可挽救许多急性心肌梗死患者的生命,但不能从根本上恢复心肌细胞数量。骨髓间充质干细胞(BM-MSCS)是骨髓中一种具有多向分化潜能的细胞,可被诱导分化为心肌样细胞,改善梗死区的血液供应及心肌重构,为心肌梗死的治疗带来了新的希望。本文就BM-MSCS移植治疗心肌梗死的方式,移植的时机及临床应用等方面作一综述。     

骨髓间充质干细胞移植治疗心肌梗死的新技术

骨髓间充质干细胞移植是治疗心肌梗死的新途径之一,其技术和方法不断发展。诸如建立更好的大型活体实验动物模型；改进对植入细胞的标记追踪技术；进一步研究细胞植入的适宜方式和时间等。骨髓间充质干细胞移植和基因疗法相结合可能得到叠加的治疗效果。     

骨髓间充质干细胞移植治疗心肌梗死的研究进展

骨髓间充质干细胞是一种多能干细胞,在体外培养时,可以通过诱导使其分化为心肌细胞等。目前进行的动物实验和临床Ⅰ期实验表明骨髓间充质干细胞具有促进血管增生以及改善心肌梗死后心脏功能的作用,为心肌梗死的治疗提供了广阔前景。     

骨髓间充质干细胞移植治疗心肌梗死的新技术

骨髓间充质干细胞移植是治疗心肌梗死的新途径之一,其技术和方法不断发展.诸如建立更好的大型活体实验动物模型;改进对植入细胞的标记追踪技术;进一步研究细胞植入的适宜方式和时间等.骨髓间充质干细胞移植和基因疗法相结合可能得到叠加的治疗效果.     

自体骨髓间充质干细胞移植治疗心肌梗死的进展

心肌梗死可引起心肌细胞的丢失,进而引起心脏功能的下降,是心力衰竭最主要的病因。骨髓间充质干细胞（BM—MSCs）是一类具有横向分化为各系统器官和组织能力的干细胞,能补充丢失的心肌细胞并通过旁分泌等机制增强心功能,为心肌梗死提供一种全新的治疗方法,极具发展潜力。本文对BM—MSCs的分离培养、诱导因素、移植以及临床研究等方面进行了综述。     

间充质干细胞治疗心肌梗死的现状及展望

间充质干细胞存在于骨髓、脂肪等多种成熟组织,易于体外分离培养。很多临床前及临床研究已经证实其可以通过分化为心肌样细胞、促血管生成、旁分泌等作用参与心肌梗死后组织修复,改善心脏功能。间充质干细胞是理想的心肌再生治疗的细胞来源,现就相关领域研究现状及进展做一综述。     

骨髓间充质干细胞移植治疗心肌梗死机制的研究进展

心肌梗死（myocardial infarction,MD是由于冠状动脉循环改变引起冠状血流和心肌需求之间不平衡而导致的心肌损害,是临床上一种严重的缺血性心脏病（ischemic heart isease,IHD）。梗死的心肌细胞逐渐被瘢痕组织取代,由于瘢痕组织缺乏弹性,难以满足心脏收舒功能的要求,     

大鼠骨髓间充质干细胞在急性肝损伤环境中的分化

骨髓中除造血干细胞（HSCs）外，还存在着另外一类干细胞，即间充质干细胞（MSCs）。目前研究表明，MSCs具有横向分化能力，尤其能诱导分化为肝细胞，成了肝干细胞研究的热点，也为临床治疗终末期肝病提供了新思路。目前报道肝脏疾病影响17．5％的人群，终末期肝病的治疗在临床尚没有可行的办法。因此，迫切需要建立一种更有效的治疗方法。本研究探讨了骨髓MSCs在急性肝损伤环境中的分化。     

人骨髓间充质干细胞的生物学特性分析

目的对人骨髓间充质干细胞（HMSCs）的生物学特性进行初步分析,为其临床应用奠定基础。方法抽取4例健康人髋骨内骨髓5～20ml,密度梯度离心法分离HMSCs。体外培养扩增后流式细胞仪检测HMSCs表面标记物;MMT法绘制生长曲线,计算细胞倍增时间;吉姆萨染色法检测细胞核型。结果HMSCs表面标记物CD29、CD44、CD71、CD105、CD166、HLA-ABC、UEA-1阳性表达;CD34、CD45、HLA-DR阴性表达;生长曲线呈S形,细胞倍增时间随代次增加而延长;核型分析显示第3、6代HMSCs的染色体数目未发生改变。结论密度梯度离心法可得到纯度较高的HMSCs,表可达人类间充质干细胞的表型特征。HMSCs可在体外较长时期培养。在第7代之前细胞增殖旺盛,之后细胞增殖能力逐渐下降;在第6代之前染色体数目未发生改变。     

骨髓间充质干细胞治疗心肌梗死的机制

干细胞移植是目前心肌梗死治疗方法的进展,而骨髓间充质干细胞（BMSCs）是其中有临床应用前景的细胞之一。本文通过介绍BMSCs向心肌样细胞的分化;BMSCs的促血管新生作用;BMSCs对心肌细胞保护和抗凋亡作用;改善心室重构等总结了骨髓间充质干细胞移植治疗心肌梗死的机制。     

不同方法移植骨髓间充质干细胞治疗急性心肌梗死效果比较

目的:比较经心外膜、静脉移植骨髓间充质干细胞(MSCs)治疗大鼠急性心肌梗死(AMI)的效果,为临床选择移植方法提供依据。方法:体外获取、培养大鼠骨髓MSCs。建立AMI模型,分别经心外膜、静脉移植5-溴脱氧尿嘧啶(BrdU)标记的MSCs。移植3周后超声测算左心室射血分数(LVEF)、短轴缩短率(FS);右颈总动脉插管检测血流动力学指标;免疫组化分析心肌内MSCs。结果:静脉移植组、心外膜移植组LVEF、FS较对照组均升高(P<0.05),心外膜移植组比静脉移植组升高更明显(P<0.05)。静脉移植组、心外膜移植组左心室收缩压、压力变化上升及下降速率最大值升高,左心室舒张末期压降低,心外膜移植组的变化比静脉移植组更明显(P<0.05)。心外膜移植组梗死心肌内BrdU阳性的MSCs数多于静脉移植组。结论:经心外膜移植MSCs治疗AMI的效果优于静脉移植途径。     

骨髓基质干细胞自体移植治疗心肌梗死的研究进展

骨髓基质干细胞(MSC)具有良好的分化潜能,能分化为心肌细胞和血管内皮细胞,从而再生心肌和血管,重塑心肌结构,改善心肌收缩功能和室壁顺应性,促进血管再生,建立有效冠脉侧枝循环,提高心脏整体功能,既改善了血供又解决心肌细胞数量减少这一心力衰竭的根本原因;而自体移植不受来源限制,取材方便、创伤小,更新率低而代谢活力高,由其分化来的心肌细胞能与周围受体肌肉细胞进行有效的电机械偶合,容易通过转基因技术获得目标基因并在体内外长期表达,也不存在免疫排斥和基因突变等安全性问题,因此作为心肌梗死(MI)疾病治疗的新途径有着广阔的前景.现就近年来国内外MSC自体移植在治疗MI方面的研究进展作一综述.     

同种异体骨髓间充质干细胞心内膜移植治疗小型猪急性心肌梗死

目的:探讨同种异体骨髓间充质干细胞(MSCs)心内膜移植治疗小型猪急性心肌梗死的疗效。方法:分离、纯化、扩增培养小型猪MSCs;开胸结扎第1与第2对角支间前降支中段形成急性前壁心肌梗死的动物模型,心肌梗死后2~3周经心内膜注射移植DAPI标记的同种异体MSCs,心肌梗死前、后及移植后3个月行超声心动图及生化检查,并取梗死周围心肌组织冰冻切片及苏木精-伊红染色,免疫荧光法鉴定结蛋白(desmin)和心肌肌钙蛋白I(cTnI)的表达。结果:每40ml骨髓液经2~3周传3代平均获得(3.81±0.09)×107个细胞,移植后3个月左室射血分数较心肌梗死后及对照组改善明显,分别为(56.7±0.8)%,(40.1±1.2)%,(34.9±0.9)%(均P<0.05),肝肾功能、血糖及血气分析正常,3个月冰冻切片可见坏死心肌周围细胞核蓝染的移植细胞,免疫组化提示desmin及cTnI表达阳性。结论:同种异体MSCs经心内膜移植安全有效,心功能明显改善。     

微环境预处理的骨髓间充质干细胞治疗大鼠心肌梗死

目的 观察骨髓间充质干细胞(BMSC)或经预处理分化的BMSC(induced BMSC,iBMSC)移植能否改善心肌梗死大鼠的心功能.方法雄性SD大鼠32只(250～300 g),分为假手术组、磷酸缓冲液(PBS)注射组、BMSC移植组和iBMSC移植组共4组,每组8只.将分离的BMSC与心肌细胞(微环境)共培养2周进行预分化,大鼠心肌梗死模型建立1周后,将BMSC或iBMSC细胞悬液注入梗死区的边缘位置.分别于细胞移植后的第1、2和4周,超声心动图检测各组大鼠心脏的左心室射血分数(LVEF),左心室舒张末期内径(LVIDd),左心室收缩末期内径(LVIDs)及短轴缩短率(FS).移植后第4周进行组织学观察,心脏组织石蜡包埋切片后采用免疫荧光技术检测移植细胞的示踪标记物及心肌标志蛋白的表达情况.结果iBMSC组LVEF在第4周时是(77.3±2.6)%,与假手术组(81.8±3.6)%比较差异无统计学意义(P＞0.05),而PBS组及BMSC组的LVEF值均低于假手术组(P均＜0.05).PBS组FS移植前后没明显变化,iBMSC组FS从移植前的(24.1±3.9)%上升到第4周的(45.1±3.1)%.M型超声心电图显示iBMSC治疗组左心室收缩能力较细胞移植前明显改善.免疫荧光分析显示,SPIO标记的移植细胞在体内表达心肌细胞标志蛋白α-辅肌动蛋白和缝隙连接蛋白43.结论经过微环境预处理的BMSC较未处理的干细胞改善心功能效果更好.这一研究为干细胞的改造与细胞移植修复心肌梗死提供了强有力的证据.     

Allogenic mesenchymal stem cell transplantation has a therapeutic effect in acute myocardial infarction in rats

The goal of the study was to examine if allogenic mesenchymal stem cell (MSC) transplantation is a useful therapy for acute myocardial infarction (AMI). Buffer (control; group C, n = 41), MSCs of male ACI rats (allogenic; group A, n = 38, 5 × 10⁶), or MSCs of male LEW rats (syngenic; group S, n = 40, 5 × 10⁶) were injected into the scar 15 min after myocardial infarction in female LEW rats. After 28 days, fractional left ventricular shortening significantly increased in groups A (21.3 ± 1.7%, P = 0.0467) and S (23.2 ± 1.9%, P = 0.0140), compared to group C (17.1 ± 0.9%). Fibrosis in groups A and S was significantly lower. Quantitative PCR of the male-specific sry gene showed disappearance of donor cells within 28 days (5195 ± 1975 cells). Secretion of vascular endothelial growth factor (VEGF) by MSCs was enhanced under hypoxic conditions in vitro. In groups A and S, the plasma VEGF concentration, VEGF level, and capillary density in recipient hearts increased after 28 days. Flow cytometry revealed the absence of B7 signal molecules on MSCs. A mixed lymphocyte reaction showed that ACI MSCs failed to stimulate proliferation of LEW lymphocytes. After 1 day after cell transplantation, transient increases in interleukin-1 beta and monocyte chemoattractant protein-1 in recipient hearts were enhanced in group A, with macrophage infiltration at the injection site. T cells remained at the level of normal tissue in all groups. We conclude that allogenic MSC transplantation therapy is useful for AMI. The donor MSCs disappear rapidly, but become a trigger of VEGF paracrine effect, without induction of immune rejection.     

骨髓间充质干细胞对大鼠梗死心肌胶原重构的双重调节作用

目的 探讨骨髓间充质干细胞(MSC)对梗死心肌胶原重构的调节作用。方法 采用结扎冠状动脉前降支的方法复制大鼠心肌梗死(MI)模型,随机分为假手术组（仅穿线不结扎冠状动脉,n=8）、MI+ PBS组（结扎冠状动脉+心肌注射PBS溶液,n=8）和MI+ MSC组（结扎冠状动脉+心肌注射MSC,n=8）。通过心脏超声检查、血液动力学检查和组织学染色方法分别检测左心室射血分数(LVEF)、短轴缩短率(FS)、左心室收缩末压力(LVSP)、左心室舒张末压力(LVEDP)、左心室压最大升降速率（±dp/dtmax）、心肌梗死面积和梗死扩张指数等指标,评价MSC对大鼠心功能及心室重构的影响。同时采用免疫组化、RT-PCR、Western blot等方法,测量胶原蛋白表达情况。结果 (1)MI大鼠心室重构和心脏功能指标的检测结果：MI+ MSC组大鼠心肌梗死面积显著小于MI+ PBS组[(38.27±2.70)％比(46.20±3.17)％,t=5.386,P＜0.001],FS显著高于MI+ PBS组[(29.98±4.50)％比(23.43 ±3.34)％,t=-3.305,P=0.005],LVSP显著高于MI+ PBS组[(113.63±10.81)mm Hg(1 mm Hg=0.133 kPa)比（99.25±16.76）mm Hg,P＜0.05],LVEDP显著低于MI+PBS组[(12.10±4.28) mm Hg比(20.08±4.26) mm Hg,P＜0.05],+dp/dtmax显著高于MI+ PBS组[（4616.63±363.34）mum Hg/s比(3912.75±248.79) mm Hg/s,P＜0.05],- dp/dtmax显著高于MI+ PBS组[(4254.63±324.34) mm Hg/s比（3530.88±309.71）mm Hg/s,P＜0.05]。(2)Ⅰ型和Ⅲ型胶原蛋白表达水平的检测结果：MI+ MSC组大鼠梗死区Ⅰ型和Ⅲ型胶原蛋白表达均显著高于MI+ PBS组,而非梗死区Ⅰ型和Ⅲ型胶原蛋白表达均显著低于MI+ PBS组（P均＜0.05）。结论 MSC通过促进MI大鼠梗死区胶原蛋白修复性合成,减少非梗死区胶原蛋白沉积,从而抑制心室重构,改善心脏功能。     

Enhanced therapeutic effects of mesenchymal stem cells on myocardial infarction by ischemic postconditioning through paracrine mechanisms in rats

Ischemic postconditioning (IPC) is cardioprotective against ischemia–reperfusion injury which impairs the myocardial micro-environment and reduces the survival of transplanted cells. We tested the hypothesis that IPC may improve the survival of transplanted cells and enhance their therapeutic effects. In this study, bone marrow-derived mesenchymal stem cells (BMSCs) from Sprague–Dawley rats were infected with lentivirus carrying green fluorescent protein (GFP) gene. The left main coronary arteries of rats were occluded for a 30-min ischemia, followed by a 72 h or 28 d reperfusion. IPC was induced by 3 cycles of 10 s reperfusion and 10 s ischemia before sustained reperfusion. GFP–BMSCs were intramyocardially injected at 2 h reperfusion. At 70 h after transplantation, IPC treatment increased the level of interleukin-10, B-cell leukemia-lymphoma-2 (BCL-2), and vascular endothelial and basic fibroblast growth factor (VEGF and bFGF), and decreased the level of tumor necrosis factor-α, interleukin-1β and BCL-2-associated X protein by ELISA or PCR or western blotting. The BMSCs therapy with IPC produced more surviving GFP-positive cells than the BMSCs therapy alone by fluorescent staining [at 70 h, (90 ± 14)/mm² vs. (61 ± 12)/mm², and at 28 days, (55 ± 14)/mm² vs. (26 ± 8)/mm², P < 0.01, respectively]. At 28 days, it, when compared with the Control, IPC treatment, and BMSCs therapy, demonstrated higher left ventricular ejection fraction by echocardiography (62% ± 8%, 69% ± 6%, and 75% ± 4% vs. 82% ± 4%, P < 0.05, respectively), higher expression of VEGF and bFGF by western blotting and PCR, less myocardial fibrosis by Masson's trichrome staining, and higher capillary density by immunohistochemistry. These results suggest that ischemic postconditioning promotes the survival of transplanted cells and enhances their repair of infarcted myocardium through paracrine mechanisms.     

心肌梗死后骨髓间充质干细胞移植对心室肌细胞复极活动的影响

目的调查心肌梗死后植入骨髓间充质干细胞（mesenchymal stem cells，MSCs）对心室肌细胞复极活动的影响。方法10只健康幼猪作为正常对照组，23只幼猪通过球囊导管堵闭左冠状动脉前降支法建立心肌梗死模型并分别移植MSCs悬液（干细胞组，n=13）或等量生理盐水（梗死组，n=10），6周后行心肌组织免疫组化双染色、左心室血流动力学及左心室肌细胞复极活动的检查。结果（1）心肌组织免疫组化双染色示，MSCs源性细胞集中分布于梗死区，胞浆中出现了肌钙蛋白T（troponinT）；（2）干细胞组左心室射血分数、左心室收缩压和舒张末压虽未恢复正常（与对照组相比，P均〈0．01），但较梗死组均改善（P均〈0．05）；（3）梗死组和干细胞组动作电位复极90％的时间（APD90）、复极时间（RT）、APD和RT离散度值较对照组均延长（P均〈0．01），但干细胞组较梗死组显著缩短（P〈0．05—0．01）；（4）对照组APD重建曲线斜率〈1（正常），而干细胞组和梗死组APD重建曲线斜率均〉1（异常），但前者斜率明显小于后者；（5）干细胞组诱发APD交替的阈值周长虽高于对照组（P〈0．01），却低于梗死组（P〈0．05）。结论MSCs移植可减轻梗死心室复极紊乱，其机制可能与MSCs参与心肌组织修复、改善血流动力学水平有关。