目的 探討兔骨髓間充質干細胞(MSCs)移植至缺血心肌后的增殖分化情況,對缺血心肌細胞的修復重建能力及心功能改善情況。 方法 將20只新西蘭白兔隨機分為骨髓間充質干細胞移植組(MSCs組,n=10)和對照組(n=10),采用結扎冠狀動脈左前降支(LAD)制備心肌梗死模型,2周后分別將Dil 標記的1×106個細胞懸液400μl 或等量L-DMEM培養基用微量注射器注入梗死灶邊緣,于建模前、建模后2周、細胞移植后2、4周采用多普勒超聲心動圖檢測左心室收縮期末內徑(LVESD)、左心室舒張期末內徑(LVEDD),計算左心室射血分數(LVEF)、左心室短軸縮短率(LVFS)評價心臟收縮功能,同時進行心肌聲學造影評價心肌組織的血流灌注情況。細胞移植后8周處死所有動物,病理學檢查移植細胞在梗死區的生長狀況。 結果 多普勒超聲心動圖檢測結果顯示:兩組動物建模前、建模后2周LVEF、LVFS差異無統計學意義(0.72±0.08 vs. 0.71±0.04, 0.56±0.11 vs. 0.55±0.09; 0.35±0.06 vs. 0.35±0.04, 0.24±0.08 vs. 0.23±0.03,Pgt;0.05),細胞移植后2、4周MSCs組LVEF、LVFS值均明顯高于對照組(0.71±0.05 vs. 0.60±0.05,0.72±0.07 vs. 0.62±0.08;0.34±0.03 vs. 0.29±0.01, 0.35±0.06 vs. 0.27±0.05,Plt;0.05);病理學檢查見自體MSCs移植8周后存活于梗死心肌中,表達肌細胞特異性標志,并且能顯著增加瘢痕區毛細血管密度 (38.6±7.6/mm2 vs. 21.4±3.9/mm2,Plt;0.05),心肌聲學造影亦顯示梗死局部血流灌注MSCs組較對照組明顯改善。 結論 自體MSCs移植缺血心肌中可向心肌細胞分化,增加心肌血流灌注,改善心臟收縮功能。
【摘 要】 目的 探討人羊水來源c-kit+ 間充質干細胞(c-kit+ human amniotic fluid-derived mesenchymal stemcells,c-kit+ HAFMSCs)的生物學特征及心肌誘導分化能力。 方法 通過產前診斷或自愿引產獲取50 份孕中期羊水標本,經流式細胞儀分選c-kit+ HAFMSCs,MTT 法觀察細胞增殖情況,并通過流式細胞儀、細胞免疫化學染色觀察行細胞表型鑒定。在體外經成骨及成脂誘導分化,于誘導培養后21 d 采用von Kossa 染色觀察鈣沉積顆粒,油紅O 染色觀察脂滴形成情況。實時熒光定量PCR 檢測細胞經5 氮-2’ 脫氧胞苷心肌誘導前后,NKx2.5、Tbx5、GATA-4、α-MHC 4 種心肌特異性基因表達情況。 結果 經流式細胞儀分選,人孕中期羊水中c-kit+ HAFMSCs 含量約為貼壁細胞的3.07% ± 1.03%;體外增殖迅速,表達MSCs 表面標志CD29、CD44、CD73、CD90、CD105,不表達造血干細胞表面標志CD34、CD45;表達人類白細胞抗原(human leukocyte antigen,HLA)-ABC,不表達HLA-DR。細胞免疫化學染色示CD29、CD44、CD73、CD90、CD105、Oct-4 染色呈陽性,CD34、CD45 染色呈陰性。MTT 檢測示第5、10、15 代c-kit+ HAFMSCs 具有相似的生長曲線。成骨和成脂誘導培養后21 d,細胞內有鈣鹽沉積和脂滴形成。實時熒光定量PCR 檢測示,心肌誘導后14 d, NKx2.5、Tbx5、GATA-4、α-MHC 4 種心肌特異性基因表達均較誘導前明顯增加,差異有統計學意義(P lt; 0.05)。 結論 通過流式細胞儀分選的c-kit+ HAFMSCs 在體外可以誘導分化為心肌樣細胞,可能成為心肌再生性治療的種子細胞。
充血性心力衰竭(congestive heart failure,CHF)是心肌梗死的并發癥,嚴重影響人類的健康,盡管目前藥物治療CHF的效果已經有很大提高,但如何徹底使由心肌梗死所導致的損傷心肌復原仍然是個世界性問題。骨髓間充質干細胞(mesenchymal stem cells,MSCs)移植已被證實能夠修復梗死的心肌,大量證據表明MSCs可以在人和動物體內產生新的心肌細胞。本篇綜述將探討MSCs移植治療CHF這一問題。
隨著干細胞研究的深入,人們發現心臟像皮膚、腦、肝臟等組織一樣,也屬于可再生器官,自身也存在干細胞即心臟干細胞,具有干細胞共有的自我更新、克隆形成、定向分化成心肌細胞、平滑肌細胞和內皮細胞的特性。由于具有組織特異性及心系定向分化潛能,心臟干細胞在心血管疾病治療方面較其他干細胞具有明顯的優勢,但存在心臟干細胞移植率低等問題。為了克服上述不足,近年來,人們又開始探索將細胞療法與一些新技術相結合治療心血管疾病,如細胞療法與組織工程、基因療法、心臟干細胞外泌體的聯合應用等,為心血管疾病的治療提供了新思路。本文主要針對心臟干細胞治療心血管疾病機制及目前心臟干細胞與新技術的聯合應用進展進行綜述。