自體內皮祖細胞移植與他汀類藥物聯(lián)合治療急性心肌梗死大鼠的實驗研究.pdf

1、背景和目的: 心肌梗死(myocardial infarction，MI)是目前嚴重危害人類健康的疾病之一。由于成體心肌細胞缺乏足夠的再生能力，因而梗死后將導致心肌細胞不可逆的丟失，并被纖維瘢痕組織取代，最終導致心力衰竭。因此對于治療重癥心肌損傷和終末期心力衰竭，如果我們能夠通過一些途徑最大限度的減少心肌細胞死亡的數(shù)量；促進頓抑和冬眠心肌功能恢復；刺激缺血區(qū)域血管新生；補充再生的心肌細胞到壞死區(qū)域，將會減少急性心肌梗死后心肌瘢痕

2、化的形成，從而減少心室重構，改善心臟功能。大量的研究都已經證實胚胎干細胞和成體干細胞移植都可以修復梗死心肌，改善心功能。其中，研究表明骨髓來源的或血液來源的內皮祖細胞(Endothelial Progenitor Cells，EPCs)有助于增強缺血心肌的血管新生。但是移植細胞的存活和進一步分化成熟很大程度上決定于局部微環(huán)境及移植細胞本身的功能。因此，如果能在細胞移植期間積極改善EPCs的局部微環(huán)境并增強其功能，將會促進移植細胞發(fā)揮更大

3、的有益作用。而研究表明他汀類藥物還發(fā)揮著獨立于降脂以外的多效性作用(pleiotropic effect)，包括抗炎、改善內皮功能及增強EPCs的功能等等。本實驗的目的：旨在利用他汀類藥物的多效性作用可能對內皮祖細胞帶來的有益作用，通過自體內皮祖細胞移植聯(lián)合他汀類藥物治療大鼠急性心肌梗死，以觀察其能否促進更多的移植細胞存活，從而進一步改善心功能，進而比較聯(lián)合他汀類藥物與未聯(lián)合他汀類藥物的EPCs移植對心肌梗死后心功能的影響，探討其修復作

4、用和機理。 方法:選取鄭州大學醫(yī)學院動物實驗中心培育的雄性Sprague-Dawley(SD)大鼠(150-200g)為研究對象，飼以正常飲食，隨機分為三組，每組10只，分為心肌梗死對照組(組Ⅰ)、單純內皮祖細胞移植組(組Ⅱ)、他汀類藥物與內皮祖細胞移植聯(lián)合治療組(組Ⅲ)。經10﹪的水合氯醛腹腔麻醉，仰臥位固定在手術臺上，無菌心臟采血3ml，肝素抗凝，用磷酸二氫鹽緩沖液(phosphate buffer saline，PBS

5、)稀釋1倍后，應用Ficoll密度梯度離心的方法獲得單個核細胞，種植于纖維連接蛋白包被的培養(yǎng)板上，體外培養(yǎng)擴增，獲得較純的EPCs，以5-溴-2’-脫氧尿嘧啶核苷(5-Bromo-2’-deoxyuridine，BrdU)標記。結扎大鼠左冠狀動脈前降支，制造大鼠急性心肌梗死模型。組Ⅱ、組Ⅲ在心梗模型制備后，于梗死周邊區(qū)(心肌顏色蒼白區(qū)周邊)分六點注射內皮祖細胞，每點注射50μl，組Ⅰ只注射等量培養(yǎng)液。組Ⅲ完成上述步驟24h后，以阿托伐他

6、汀50mg/kg/day灌胃8周。8周后用二維超聲心動圖觀察大鼠心功能的改變，8道生理記錄儀測定血流動力學指標。然后處死大鼠，以免疫組化方法檢測心肌內EPCs及大鼠心肌修復情況。 結果: (1) 心肌梗死模型建立8周后，超聲可見單純EPCs移植組、ENs+阿托伐他汀聯(lián)合治療組心功能得到明顯改善，射血分數(shù)(ejection fraction，EF)、左室短軸縮短率(fractional shortening，F(xiàn)S)較對照組

7、均有明顯提高(p<0.05)，且EPCs+阿托伐他汀聯(lián)合治療組提高更顯著(p<0.05)。 (2) 血流動力學指標測定顯示：與對照組相比，單純EPCs移植組、EPCs+阿托伐他汀聯(lián)合治療組左室收縮壓(left ventricular svstolic pressure，LVSP)、壓力變化速率最大值(±dp/dtmax)均明顯升高(p<0.05)，而左室舒張末壓(left ventricular end-diastolic pr

8、essure，LVEDP)明顯降低(p<0.05)，且EPCs+阿托伐他汀聯(lián)合治療組改變更顯著(p<0.05)，提示左室收縮舒張功能均明顯改善。 (3)細胞移植8周后BrdU染色發(fā)現(xiàn)，在組Ⅱ與組Ⅲ的心肌梗死區(qū)域內可見BrcIU陽性移植細胞分布，提示移植細胞在心肌組織內得以存活，部分細胞已結合到新生的血管壁上，參與了局部血管再生過程。而心肌梗死對照組(組Ⅰ)未見BrdU陽性細胞分布，且該組梗死區(qū)域纖維化明顯。 結論:

9、 (1)可通過外周血分離單個核細胞后經一系列體外培養(yǎng)過程來獲得較純化的內皮祖細胞，并且可擴增到適當數(shù)量. (2)缺血心肌局部移植內皮祖細胞可以通過促進局部心肌組織血管新生使心肌梗死后大鼠心功能得以改善。說明EPCs植入后有明顯的修復作用。 (3)內皮祖細胞移植聯(lián)合他汀類藥物治療心肌梗死，能夠顯著改善移植細胞的生存微環(huán)境，促使更多的移植細胞存活且增強移植細胞的功能和保護現(xiàn)有的心肌細胞，從而明顯縮小心肌梗死面積、抑制心室重