骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞輔助右心耳右心室吻合建立新的電傳導(dǎo)通路的實(shí)驗(yàn)研究.pdf

1、背景：
　　 心臟是推動(dòng)血液循環(huán)的動(dòng)力器官，起著泵血的作用。心臟傳導(dǎo)系統(tǒng)是由特殊分化的心肌細(xì)胞構(gòu)成，產(chǎn)生并維持心臟正常的節(jié)律，保證心房、心室收縮和舒張的協(xié)調(diào)。心臟傳導(dǎo)系統(tǒng)包括竇房結(jié)、結(jié)間束、房室結(jié)、希氏束、束支、蒲肯野纖維。心臟興奮的正常傳導(dǎo)依賴于整個(gè)傳導(dǎo)系統(tǒng)的完整性。
　　 高度房室傳導(dǎo)阻滯是心臟內(nèi)外科多種疾病的常見(jiàn)并發(fā)癥，比如缺血性心臟病及外科手術(shù)中房室結(jié)的損傷。1958年置入第一臺(tái)全埋置式心臟起搏器，自此，人工心臟

2、起搏成為高度房室傳導(dǎo)阻滯的唯一治療方法。近50年來(lái)，隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，人工心臟起搏在工程技術(shù)方面都取得了長(zhǎng)足進(jìn)展，臨床適應(yīng)癥不斷拓寬，因此需要心臟起搏治療的患者也越來(lái)越多。但是大量臨床資料也已證實(shí)心臟起搏器的并發(fā)癥甚多:1、與植入手術(shù)有關(guān)的并發(fā)癥:心律失常、氣胸和血?dú)庑?、囊袋出血、誤穿鎖骨下動(dòng)脈和誤置電極導(dǎo)線于左心室等。2、與組織損傷和炎癥反應(yīng)有關(guān)的并發(fā)癥:囊袋傷口破裂、囊袋皮膚壞死和囊袋感染（嚴(yán)重者可致敗血癥）等。3、與電極導(dǎo)線

3、有關(guān)的并發(fā)癥:心肌穿孔、導(dǎo)線損壞、靜脈血栓形成、心肌外肌肉收縮、輸出阻滯和電極移位等。4、與起搏器有關(guān)的并發(fā)癥:起搏器感知障礙、心動(dòng)過(guò)速和起搏綜合癥等。5、起搏器電池壽命導(dǎo)致再次手術(shù)的可能、對(duì)于體格發(fā)育中的患者也有明顯局限性。此外，安裝起搏器的患者須避免進(jìn)入有強(qiáng)電磁場(chǎng)的環(huán)境，不得接受電熱治療、微波治療或中、高頻治療等，一些日用電器如電熱毯、電動(dòng)剃須刀的使用也受到限制，給患者的日常生活帶來(lái)極大不便。
　　 由于起搏器存在的種種缺陷

4、，人們期待一種更加安全可靠的替代療法的出現(xiàn)。隨著分子生物學(xué)的發(fā)展，人們?cè)噲D發(fā)展生物起搏器。目前心臟生物起搏的研發(fā)策略主要是基因治療，而基因治療要成功地實(shí)施，必須具備三個(gè)關(guān)鍵因素:針對(duì)性的治療基因;基因運(yùn)送系統(tǒng);基因表達(dá)調(diào)節(jié)系統(tǒng)。但是，相對(duì)于生物化學(xué)和分子生物學(xué)等學(xué)科對(duì)基因治療技術(shù)的巨大促進(jìn)作用，進(jìn)展緩慢的基因運(yùn)送系統(tǒng)已經(jīng)嚴(yán)重制約著基因治療的發(fā)展。
　　 雖然組織工程學(xué)在人工心臟瓣膜和血管的研究也都取得了重大進(jìn)展，但對(duì)于房室傳導(dǎo)阻

5、滯的組織工程治療研究，國(guó)外還處于起步階段，國(guó)內(nèi)也沒(méi)有相關(guān)報(bào)道。2006年，美國(guó)波士頓兒童醫(yī)院ChoiYH等從胎鼠體內(nèi)獲得成肌細(xì)胞，并培養(yǎng)、接種到膠原質(zhì)骨架結(jié)構(gòu)，之后將其植入實(shí)驗(yàn)鼠房室溝內(nèi)，試圖用它來(lái)連接心房與心室間的信號(hào)傳導(dǎo)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，這一培養(yǎng)組織可以很好地傳導(dǎo)電脈沖信號(hào)，而且這種傳導(dǎo)是永久性的。但同時(shí)實(shí)驗(yàn)也存在一些問(wèn)題:1.由于實(shí)驗(yàn)鼠心臟太小，不能有效破壞房室結(jié)，影響了對(duì)經(jīng)培養(yǎng)組織下傳電信號(hào)的觀察;2.由于心房和植入組織之間的局部

6、傳入阻滯，須額外低電流刺激才能觀察電信號(hào)傳導(dǎo)，而這個(gè)問(wèn)題在大型動(dòng)物模型中是可以避免的;3.雖然電脈沖信號(hào)能夠下傳，但培養(yǎng)組織并不能像正常房室結(jié)一樣對(duì)信號(hào)進(jìn)行延擱，所以導(dǎo)致了心房心室同時(shí)除極，影響了正常心臟功能。
　　 骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞(MesenchymalstemcellsMSCs)存在于骨髓基質(zhì)，具有多向分化潛能。它可以向多種結(jié)締組織和一部分來(lái)源于外胚層的組織分化，比如脂肪、軟骨、骨、肌肉、真皮、神經(jīng)等。骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞取材

7、方便，在體外培養(yǎng)時(shí)具有黏附性，成纖維樣生長(zhǎng)，且表達(dá)特定的細(xì)胞表型，如CD29，CD44，CD90，CD105，而不表達(dá)CD34，CD45，因此易于鑒定和純化。骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞可分化為多系細(xì)胞，來(lái)源比較充足，無(wú)免疫抗原特性，體外培養(yǎng)成活率較高，目前已成為心臟病細(xì)胞治療最有潛力的種子細(xì)胞。
　　 縫隙連接又稱通訊連接，包括代謝偶聯(lián)和電偶聯(lián)，廣泛分布于動(dòng)物組織細(xì)胞間，偶聯(lián)細(xì)胞相互通訊。縫隙連接是緊密連接的特定區(qū)域，連接兩個(gè)細(xì)胞膜，一個(gè)

8、細(xì)胞膜上的結(jié)構(gòu)被稱為連接子，又叫半通道，是由六個(gè)亞單位——連接蛋白(connexin，Cx)分子構(gòu)成的6聚體蛋白質(zhì)。Cx普遍存在于心臟的工作細(xì)胞和傳導(dǎo)系統(tǒng)的特化細(xì)胞中，只是在數(shù)量與分布形式上存在著差異，不同的心肌組織表達(dá)不同表型的Cx，形成具有特定的生物學(xué)特性的細(xì)胞間通道。在哺乳動(dòng)物心臟上發(fā)現(xiàn)了不少于4種Cx的存在，心房肌細(xì)胞表達(dá)Cx43、Cx40、和Cx45，心室肌細(xì)胞表達(dá)Cx43和Cx45，各項(xiàng)研究表明Cx43是心室肌細(xì)胞間電流的主

9、要導(dǎo)體。
　　 Maze手術(shù)的實(shí)踐證明，適當(dāng)設(shè)計(jì)成形的心房肌條可以用來(lái)充當(dāng)心房—心室電信號(hào)傳導(dǎo)的介質(zhì)。因此，我們?cè)O(shè)計(jì)將右心耳翻轉(zhuǎn)與右心室做吻合，以期望心房細(xì)胞和心室細(xì)胞間建立起縫隙連接，為增加連接面積，減少心電傳導(dǎo)的電阻，我們?cè)谛姆啃氖椅呛厦嬷g注入體外培養(yǎng)的骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞，以求達(dá)到心電更好的傳導(dǎo)。
　　 本課題共分兩部分，依次討論以下問(wèn)題:(1)骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞的分離、培養(yǎng)、擴(kuò)增、鑒定以及體外4'，6二脒基-2-苯基