骨髓間充質(zhì)干細胞心肌移植后室性心律失常的危險性評估及其機制分析.pdf

1、背景：在發(fā)達國家心血管疾病是導(dǎo)致死亡的最主要疾病，其中一半是由冠狀動脈粥樣硬化性心臟病(CHD)引起的。據(jù)WHO統(tǒng)計目前每年約有720萬人死于CHD，約占全球總死亡人數(shù)的1/6。隨著發(fā)展中國家冠心病發(fā)病率的不斷增多，形勢可能會進一步惡化，越來越多的冠心病患者會出現(xiàn)更為嚴峻的并發(fā)癥——心力衰竭，因為流行病學(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﹪。 目前認為冠

2、心病心衰的主要病理生理機制是心肌細胞缺血損傷后功能喪失或死亡致有功能的心肌細胞數(shù)絕對減少。由于心肌細胞自身修復(fù)和再生能力極低，藥物因不能增加心肌細胞數(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用，因此臨床迫切需要有新的治療途徑來解決因心肌細胞喪失而引發(fā)的心衰問題。源于胚胎干細胞研究的細胞移植技術(shù)就是目前被廣泛關(guān)注的新的治療途徑。初期研究證實胚胎干細胞移植后能修復(fù)或替代

3、損傷的細胞，在恢復(fù)心功能方面療效顯著，但因來源短缺和倫理問題影響了其治療前景。近年成體干細胞的研究進展再度激發(fā)了人們對細胞移植治療的興趣，大量研究顯示成體干細胞移植后確能在一定程度上改善心功能水平。不過由于干細胞研究尚處于初級階段(atitsinfancy)，人們對干細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)性室性心動過速的并發(fā)癥。雖然目前還沒有關(guān)于干細胞移植后發(fā)生室性心

4、律失常的報道[10-12]，但為了使干細胞治療能夠廣泛地運用于臨床，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)干細胞(MSCs)體外增殖與分化能力；2.調(diào)查MSCs經(jīng)冠狀動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移植對室性心律失常影響的可能機制。 方法：1.通過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照；4.通過分析心率震蕩(HRT)、心率變異性(HRV)、心肌復(fù)極離散度(RTd和APDd)、APD重整曲線斜率、APD交替閾值周長和心臟電生理檢查來評估MSCs移植后發(fā)生室性心律失常的風(fēng)險；5.通過免疫組化檢查觀察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血管密度；7.血流動力學(xué)檢查評價心功能狀況；8.檢測非梗死區(qū)心肌組織的血管緊張素Ⅱ和膠原含量來反映心肌重塑程度。 結(jié)果：1.通過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向心肌細胞方向轉(zhuǎn)化；2.MSCs經(jīng)冠狀動脈途徑移植后能較長時間存活于梗死區(qū)域，參與梗死區(qū)心肌組織修復(fù)活動；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重整曲線斜率和APD交替閾值周長；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；6.免疫組化檢查顯示，部分MSCs源性細胞中出現(xiàn)了心肌細胞或血管內(nèi)皮細胞特異性標志物；7.MI后MSCs移植可以顯著促進毛細血管和神經(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；2.體外培養(yǎng)擴增的MSCs經(jīng)冠狀動脈途徑移植后能較長時間存活于梗死環(huán)境，并出現(xiàn)適應(yīng)修復(fù)活動的適應(yīng)性變化(出現(xiàn)心肌細胞或血管內(nèi)皮細胞特異性標志物)，有助于增加與宿主心肌細胞電機械相容性；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)功能的嚴重失衡，降低其對室性心律失常的誘發(fā)；4.MSCs治療能顯著促進梗死區(qū)的毛細血管形成，改善