骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞心肌移植后室性心律失常的危險(xiǎn)性評(píng)估及其機(jī)制分析.pdf

1、背景：在發(fā)達(dá)國(guó)家心血管疾病是導(dǎo)致死亡的最主要疾病，其中一半是由冠狀動(dòng)脈粥樣硬化性心臟病(CHD)引起的。據(jù)WHO統(tǒng)計(jì)目前每年約有720萬(wàn)人死于CHD，約占全球總死亡人數(shù)的1/6。隨著發(fā)展中國(guó)家冠心病發(fā)病率的不斷增多，形勢(shì)可能會(huì)進(jìn)一步惡化，越來(lái)越多的冠心病患者會(huì)出現(xiàn)更為嚴(yán)峻的并發(fā)癥——心力衰竭，因?yàn)榱餍胁W(xué)調(diào)查發(fā)現(xiàn)心衰病人的1年生存率與癌癥病人相當(dāng)或更低，如乳腺癌患者診斷后1年預(yù)期生存率為92﹪，而心衰患者僅有62﹪。 目前認(rèn)為冠

2、心病心衰的主要病理生理機(jī)制是心肌細(xì)胞缺血損傷后功能喪失或死亡致有功能的心肌細(xì)胞數(shù)絕對(duì)減少。由于心肌細(xì)胞自身修復(fù)和再生能力極低，藥物因不能增加心肌細(xì)胞數(shù)，其改善心功能的作用有限，異體心臟移植雖可解決心衰問(wèn)題、緩解病人癥狀，但因供體缺乏和器官排斥等原因限制了其臨床運(yùn)用，因此臨床迫切需要有新的治療途徑來(lái)解決因心肌細(xì)胞喪失而引發(fā)的心衰問(wèn)題。源于胚胎干細(xì)胞研究的細(xì)胞移植技術(shù)就是目前被廣泛關(guān)注的新的治療途徑。初期研究證實(shí)胚胎干細(xì)胞移植后能修復(fù)或替代

3、損傷的細(xì)胞，在恢復(fù)心功能方面療效顯著，但因來(lái)源短缺和倫理問(wèn)題影響了其治療前景。近年成體干細(xì)胞的研究進(jìn)展再度激發(fā)了人們對(duì)細(xì)胞移植治療的興趣，大量研究顯示成體干細(xì)胞移植后確能在一定程度上改善心功能水平。不過(guò)由于干細(xì)胞研究尚處于初級(jí)階段(atitsinfancy)，人們對(duì)干細(xì)胞治療的安全性尚存疑慮。最近臨床研究發(fā)現(xiàn)，10名接受骨骼肌成肌細(xì)胞治療的缺血性心肌病患者中有6人出現(xiàn)了持續(xù)性室性心動(dòng)過(guò)速的并發(fā)癥。雖然目前還沒(méi)有關(guān)于干細(xì)胞移植后發(fā)生室性心

4、律失常的報(bào)道[10-12]，但為了使干細(xì)胞治療能夠廣泛地運(yùn)用于臨床，明確其移植后是否有潛在的致室性心律失常作用是必要的。 目的：1.了解骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞(MSCs)體外增殖與分化能力；2.調(diào)查MSCs經(jīng)冠狀動(dòng)脈植入梗死心肌后存活情況與可塑性變化；3.分析心肌梗死(MI)后移植MSCs是否有致室性心律失常作用；4.探討MSCs移植對(duì)室性心律失常影響的可能機(jī)制。 方法：1.通過(guò)Percoll密度梯度離心和貼壁培養(yǎng)的方法分離和

5、培養(yǎng)MSCs；2.使用5-氮雜胞苷(5-Aza)體外誘導(dǎo)MSCs轉(zhuǎn)化；3.采用冠脈內(nèi)球囊導(dǎo)管堵閉法建立豬MI模型，并經(jīng)球囊導(dǎo)管注入MSCs懸液或等量生理鹽水對(duì)照；4.通過(guò)分析心率震蕩(HRT)、心率變異性(HRV)、心肌復(fù)極離散度(RTd和APDd)、APD重整曲線(xiàn)斜率、APD交替閾值周長(zhǎng)和心臟電生理檢查來(lái)評(píng)估MSCs移植后發(fā)生室性心律失常的風(fēng)險(xiǎn)；5.通過(guò)免疫組化檢查觀(guān)察MSCs移植后可塑性變化、分析心肌組織神經(jīng)密度及Ⅰ和Ⅲ型膠原比例；

6、6.堿性磷酸酶染色分析毛細(xì)血管密度；7.血流動(dòng)力學(xué)檢查評(píng)價(jià)心功能狀況；8.檢測(cè)非梗死區(qū)心肌組織的血管緊張素Ⅱ和膠原含量來(lái)反映心肌重塑程度。 結(jié)果：1.通過(guò)Percoll密度梯度離心和貼壁培養(yǎng)的方法可以獲取大量可供移植的MSCs，但在體外培養(yǎng)條件下單純以5-Aza為誘導(dǎo)劑難以大量誘導(dǎo)MSCs向心肌細(xì)胞方向轉(zhuǎn)化；2.MSCs經(jīng)冠狀動(dòng)脈途徑移植后能較長(zhǎng)時(shí)間存活于梗死區(qū)域，參與梗死區(qū)心肌組織修復(fù)活動(dòng)；3.MSCs移植可以顯著改善MI導(dǎo)致

7、的異常的HRT和HRV；4.MSCs移植可以顯著降低梗死心臟的復(fù)極離散度、APD重整曲線(xiàn)斜率和APD交替閾值周長(zhǎng)；5.MSCs移植不增加快速性室性心律失常的誘發(fā)率，相反還有降低惡性室性心律失常誘發(fā)率的趨勢(shì)；6.免疫組化檢查顯示，部分MSCs源性細(xì)胞中出現(xiàn)了心肌細(xì)胞或血管內(nèi)皮細(xì)胞特異性標(biāo)志物；7.MI后MSCs移植可以顯著促進(jìn)毛細(xì)血管和神經(jīng)再生，減輕心臟自主神經(jīng)功能紊亂；8.MSCs治療可以顯著改善心功能水平、減輕心肌重塑。 結(jié)論

8、；1.未發(fā)現(xiàn)MSCs移植有致室性心律失常作用，相反MSCs移植后惡性室性心律失常還有下降趨勢(shì)；2.體外培養(yǎng)擴(kuò)增的MSCs經(jīng)冠狀動(dòng)脈途徑移植后能較長(zhǎng)時(shí)間存活于梗死環(huán)境，并出現(xiàn)適應(yīng)修復(fù)活動(dòng)的適應(yīng)性變化(出現(xiàn)心肌細(xì)胞或血管內(nèi)皮細(xì)胞特異性標(biāo)志物)，有助于增加與宿主心肌細(xì)胞電機(jī)械相容性；3.MSCs移植能顯著增加梗死區(qū)的神經(jīng)再生，改善MI后心臟自主神經(jīng)功能的嚴(yán)重失衡，降低其對(duì)室性心律失常的誘發(fā)；4.MSCs治療能顯著促進(jìn)梗死區(qū)的毛細(xì)血管形成，改善