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《北京协和医学院》 2011年
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脂肪来源干细胞移植治疗心肌梗死大鼠的实验研究

马国涛  
【摘要】:[目的]研究脂肪来源干细胞移植治疗心肌梗死的可行性。 [方法]1、脂肪来源干细胞的培养和诱导分化:由SD大鼠的肠系膜脂肪获得脂肪来源间充质干细胞,培养后用10μmol·-1浓度的5氮杂胞苷(5-azacytidine)诱导,经透射电镜、扫描电镜、免疫组化等检测诱导后细胞的变化。2、脂肪来源干细胞的标记:超小超顺磁性氧化铁(ultrasmall superparamagnetic iron oxide, USPIO)40μg Fe/ml、多聚赖氨酸(poly-1-lysine, PLL)1.5μg/ml与ADSCs共孵育培养,普鲁士蓝染色和透射电镜验证标记有效性,细胞培养液检测VEGF浓度。3、心梗模型的建立及细胞移植术:采取结扎前降支的办法建立SD大鼠心肌梗死模型,经Micro-PET及MRI确认心梗。采取经胸心外膜注射法将ADMSCs移植于心肌梗死区。4、脂肪来源干细胞在心肌梗死区的存活及对实验动物心功能的影响。通过Micro-PET了解心梗后梗塞灶大小的变化;1.5T MR扫描仪对实验组(n=10)和空白对照组(n=10)以及心梗组大鼠(n=10)行磁共振成像,观察心肌信号、计算并比较两组大鼠的左室舒张末容积(left-ventricular end-diastolic volume, LVEDV).左室收缩末容积(left-ventricular end-systolic volume, LVESV)及左室射血分数(left-ventricular ejection fraction, LVEF),来了解移植前后心功能变化。病理组织学检查观察心肌结构和标记ADSCs的分布。 [结果]1、脂肪来源干细胞经10μmol·-1浓度的5氮杂胞苷(5-azacytidine)诱导后,透射电镜可见到明显肌丝,扫描电镜可看到细胞呈现心肌细胞样外观变化,免疫组化可见到诱导后细胞为肌红蛋白抗体所着染。2、普鲁士蓝染色显示USPIO标记脂肪来源干细胞的阳性率99%,透射电镜下可见黑色氧化铁颗粒位于细胞溶酶体内,细胞培养液可以检测到VEGF。3、开胸结扎冠脉前降支成功构建心梗模型,实验组大鼠心脏于Micro-PET下行18F-FDG及68Ga-RGD显像显示心尖部无血流灌注,无心肌存活;移植细胞后梗塞区面积减小,有血管再生。MR检查显示FIESTA和FSPGR序列图像上可见左室前壁内发现信号降低和室壁运动异常,并于2D MDE序列图像上发现实验组心肌内出现延迟强化。心梗组LVEDV为:0.62±0.37ml, LVESV为0.28±0.36ml, LVEF为40.57±3.03%,移植USPIO标记的ADSCs细胞组LVEDV为:0.51±0.31ml, LVESV为0.27±0.38ml,LVEF为50.94±59%,以上数据除LVESV外心梗组均低于移植细胞组,有显著差异(P0.05),而两组之间LVESV无明显差异(P0.05)。空白对照组的LVEDV为:0.44±0.30ml, LVESV为0.20±0.23ml, LVEF为62.84±3.65%,与移植USPIO标记的ADSCs细胞组相比,移植USPIO标记的ADSCs细胞组的以上数据均低于空白对照组,有显著差异(P0.05)。空白对照组的数据与心梗组的数据相比较,心梗组的数据均低于空白对照组,有显著差异(P0.05)。4、病理组织学检查于梗死心肌周边发现局灶性氧化铁颗粒沉积。 [结论]脂肪来源干细胞可经5-氮杂胞苷诱导转化为心肌样细胞,移植后可存活于心肌梗死区并能改善实验动物的心功能。
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