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《武汉大学》 2004年
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兔骨髓单个核细胞自体移植治疗心肌梗死的研究

吕菁君  
【摘要】:在过去的50年中,由于冠心病二级预防的大力推广,血管紧张素转换酶抑制剂、血管紧张素Ⅱ受体拮抗剂、β受体阻滞剂的合理运用,以及溶栓抗凝治疗,内科介入治疗和心胸外科的血管重建术使缺血性心脏病的发病率和死亡率明显下降。但是针对坏死心肌,心室重构,心肌梗死后心功能衰竭等一系列问题尚缺乏有效的治疗措施。细胞水平心肌成形术(cellular cardiomyoplasty,CCM),将适宜的供体细胞转移到损伤的心肌组织中,修复由于心肌细胞坏死和/或凋亡造成的固有心肌细胞数目丧失,从而改善心功能,有希望成为治疗心肌梗死的新途径。骨髓单个核细胞(Bone Marrow Mononuclear Cells,BM-MNCs)作为CCM的供体细胞,具有自体移植无免疫排斥,无伦理道德的争议,取材容易制备简单等优点,近年来正逐步受到医学界人士的重视。 骨髓单个核细胞包含骨髓间充质干细胞(mesenchymal stem cell,MSCs)、内皮祖细胞、各种血细胞等多种细胞成分。其中MSCs是一类来源于中胚层的骨髓干细胞,在支持造血、创伤组织修复方面起着重要作用。MSCs本身具有成骨/成软骨/成脂三种谱系的分化潜能。新近研究表明:MSCs在特定的条件下可进行跨系统分化,表现出成肌分化的潜能。MSCs的多向分化潜能是MNCs自体移植治疗心肌梗死实现心肌细胞再生的重要理论基础,亦为成体干细胞自体移植治疗各种病因所致的心肌损伤提供了新的治疗思路。 本研究分为体外实验和在体实验两部分。体外实验的目的:探讨体外分离培养BM-MNCs的方法以及定向诱导分化成心肌样细胞的条件。方法:在日本大耳白兔的一侧胫骨平台处常规骨髓穿刺获取骨髓细胞悬液,应用Ficoll液密度梯度离心以及贴壁培养技术分离MNCs。使用不同浓度的5-氮胞苷定向诱导分化,应用透射电镜观察细胞超微结构以及免疫细胞化学技术检测心肌细胞特异性收缩蛋白以及连接蛋白的表达。结果:在体外培养第3天加入10μmol/L 5-氮胞苷与细胞孵育24小时,20天后在透射电镜下观察,可见细胞胞浆内粗面内质网丰富,部分内质网正在合成肌丝。免疫细胞化学染色的结果提示约30%的细胞表达心肌特异性肌钙蛋白T、α-横纹肌肌动蛋白和连接蛋白-43。阳性细胞呈集落样分布。结论:在10μmol/L 5-氮胞苷的诱导下,兔骨髓单个核细胞具有分化为心肌样细胞的潜能。 在体实验的目的:探讨骨髓单个核细胞自体移植于梗死心肌后改善心功能的 能力以及最佳的移植时机。方法:结扎成年日本大耳白兔的冠状动脉左前降支建 立心肌梗死模型,分别在急性心肌梗死后1周、2周、4周、8周将5一澳一2’一脱氧 尿嗜陡核昔(BrdU)标记的自体MNCs直接注射至梗死心肌周边区域,应用免疫 组织化学方法检测MNCS在梗死心肌组织中的分化,应用超声心动图以及颈动脉 插管检测心功能,比较各组心功能、毛细血管密度、心肌梗死面积以及左室壁厚 度。结果:MNCs在梗死心肌组织中分化为心肌细胞、血管内皮细胞和血管平滑 肌细胞。细胞移植术后4周,各MNCs移植组毛细血管密度均显著高于未治疗组, 且不同时期MNCS移植组之间毛细血管密度无明显差异。各MNCs移植组与未治 疗组比较,透壁心肌梗死面积缩小,左室游离壁厚度增加,射血分数和小轴缩短 率(△D%)提高,左室舒张末压下降。但各移植组之间心功能改善有显著差异。心 肌梗死后1周至4周干细胞移植的效果优于梗死后8周移植的效果。结论: BM一MNCS自体移植至心肌梗死周边区域能实现心肌和血管再生,减少梗死面积, 缓解室壁变薄,改善心肌梗死后的心室重构,提高心功能。在心肌梗死四周内移 植MNCs可获得更大收益,可能是较佳的移植时期。
【学位授予单位】:武汉大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2004
【分类号】:R542.22

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