收藏本站
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

干细胞调节心肌细胞代谢的分子显像研究

蔡敏  
【摘要】:目的:骨髓间充质干细胞(bone marrow mesenchymal stem cells, BM-MSCs)是急性心肌梗死(acute myocardial infarction, AMI)干细胞移植治疗的理想供体之一,然而MSCs移植治疗缺血性心脏病的机制尚未完全阐明。我们提出假设,MSCs移植后心功能改善的原因不仅有MSCs的定向分化作用及血管生成作用,可能会有细胞能量底物代谢的增加,提高心肌细胞的能量来源,进而提高心肌收缩力。为此,本研究将细胞生物学与正电子发射计算机断层扫描-计算机断层扫描(PET-CT)单光子发射计算机断层扫描(SPECT)等分子影像检测手段相结合,并通过MRI检测,重点观察在体动物MSCs移植治疗AMI后心肌葡萄糖代谢、心肌血流灌注及心功能的改变,进而评价MSCs治疗缺血性心脏病的疗效及其机制。 方法:24只中华小型猪(25±5kg)根据干预情况随机分为2组,干细胞移植组(MSCs组,n=12)及对照组(Control组,n=12)。通过开胸结扎左冠状动脉前降支30分钟建立AMI模型,体征平稳后于梗死周边心肌内注射自体骨髓MSCs(2×107,2ml),对照组以相同方法注射无血清的IMDM培养基。在1周及4周时行PET-CT及SPECT检测心肌葡萄糖代谢及心肌血流灌注情况,MRI检测心功能。术后4周为实验观察终点,组织取材后行HE染色和Masson's Trichrome染色观察梗死面积、炎症细胞浸润及心肌纤维化情况。 结果:PET-CT评价心肌葡萄糖代谢,基线(1周)时MSCs组的最低FDG平均信号强度(MSI)低于Control组(22.10±3.18vs.35.70±3.02,P0.05),总MSI亦低于Control组(1013.50±29.37vs.1084.00±21.15,P0.05),其余各指标两组均无显著差异(P0.05)。4周时,MSCs组左室心肌18F-FDG最低MSI较1周时有明显提高(34.00±4.25vs.22.10±3.18,P0.01),总MSI较1周时亦明显提高(1075.50±28.30vs.1013.50±29.37,P0.01),而SRS(20.20±2.24vs.23.80±1.58,P0.05)及SRS%(29.80±3.31vs.35.10±2.34,P0.05)较1周时均有减低;左心室梗死区(MSI低于70%的范围内)节段的总MSI及各节段平均MSI较1周时有显著增加(384.60±37.13vs.323.60±18.99,P0.01;56.25±3.54vs.48.14±2.71,P0.01);MSCs组左心室代谢缺损面积(Defect, cm2)、缺损范围(Extent,%)及总灌注缺损范围(TPD,%)在4周时虽较1周时有所减低,但无显著性差异(27.20±4.06vs.28.90±2.48;37.70±3.79vs.42.40±2.46;31.70±3.52vs.36.00±2.57;P值均0.05)。在Control组中,以上参数4周时均较1周时有改善,但均无统计学差异(P0.05)。MSCs组最低MSI及左心室总MSI在4周与1周时的增加量与Control组相比有显著差异(11.90±2.93vs.1.70±2.00,P0.05;85.80±19.50vs.1.10±17.09,P0.01)。MSCs组及Control组分别有6例及5例动物接受SPECT心肌血流灌注检查,1周时MSCs组与Control组相比,各项参数无显著差异(P0.05);分别在1周及4周时对两组进行自身配对检验,各项心肌血流灌注指标及灌注缺损面积均无显著改变(P值均0.05)。MRI评价心功能,1周时两组心功能参数无显著差异(P0.05);MSCs组在4周时,左室射血分数(LVEF)较1周时有显著增加(54.41±2.62vs.47.54±2.43,P0.01),左室收缩末期容积(ESV)有显著减低(22.85±1.91vs.27.07±1.67,P0.01),左心室每搏输出量(SV)及心输出量(CO)均较1周时均有显著增加(29.35±1.84vs.26.52±1.46,P0.05;2.23±0.14vs.1.96±0.13,P0.05):Control组1周及4周时以各项心功能标均无统计学差异(P0.05)。 结论:经心肌内注射骨髓MSCs治疗AMI,4周后心功能明显改善,心肌葡萄糖代谢显著提高,而心肌血流灌注未见明显改善。推测心功能的改善与心肌糖代谢增加相关。 目的:干细胞移植治疗缺血性心脏病的机制尚未完全阐明,本课题通过检测猪急性心肌梗死(acute myocardial infarction, AMI)后骨髓间充质干细胞(mesenchymal stem cells, MSCs)移植对左心室心肌整体及局部葡萄糖代谢、心功能的影响,并通过分子生物学手段对葡萄糖转运体、葡萄糖代谢相关酶及可能参与MSCs旁分泌作用的信号转导通路进行初步的研究,以探索MSCs移植治疗AMI的疗效及机制。 方法:32只中华小型猪按干预情况及观察终点随机分为3组:MSCs-1周组(n=8)、MSCs-4周组(n=12)及Control-4周组(n=12)。分离并培养猪MSCs,3-4周后开胸结扎左冠状动脉前降支30分钟建立AMI模型,体征平稳后,MSCs组(MSCs-1周组,MSCs-4周组)于梗死周边心肌内注射自体骨髓MSCs (2×107,2ml),对照组以相同方法注射无血清的IMDM培养基。分别在1周及4周时行PET-CT检测心肌葡萄糖代谢情况,并行MRI检测心功能。按不同的观察终点处死动物并取材,通过实时定量聚合酶链反应(real time-PCR)检测MSCs注射区域葡萄糖转运蛋白(GLUT1、GLUT4)、葡萄糖代谢相关酶(PFK、GAPDH)及mTOR信号通路相关基因表达的水平。 结果:PET-CT检测示,基线(1周)时MSCs-1周组与MSCs-4周组各指标无显著差异,而MSCs-4周组的最低MSI低于Control-4周组(22.10±3.18vs.35.70±3.02,P0.05),总MSI亦低于Control-4周组(1013.50±29.37vs.1084.00±21.15,P0.05)。MSCs-4周组4周时左室心肌18F-FDG摄取的最低MSI较1周时有明显提高(34.00±4.25vs.22.10±3.18,P0.01),总MSI较1周时亦明显提高(1075.50±28.30vs.1013.50±29.37,P0.01),SRS(20.20±2.24vs.23.80±1.58,P0.05)及SRS%(29.80±3.31vs.35.10±2.34,P0.05)较1周时均有减低;左心室梗死区内总MSI及平均MSI较1周时有显著增加(384.60±37.13vs.323.60±18.99,P0.01;56.25±3.54vs.48.14±2.71,P0.01);在Control-4周组中,以上参数在4周时与1周时比较,其改变无统计学意义(P0.05)。局部左心室代谢评价:MSCs-4周组在4周时,以下节段MSI较1周时有显著增加:左心室前壁近心尖段(32.00±5.35vs.44.10±5.90,P0.05)、前壁中段(57.40±4.00vs.65.30±4.66,P0.05)、间隔近心尖部(52.00±2.55vs.61.60±2.67,P0.05)、前间隔中段(62.80±2.85vs.69.50±2.17,P0.05),其余节段MSI均未见显著性增加;而Control-4周组中,各节段MSI在1周及4周时均无明显差异。MRI评价心功能,基线时3组心功能参数无显著差异(P0.05)。MSCs组在4周时,左室射血分数(LVEF)较1周时有显著增加(54.41±2.62vs.47.54±2.43,P0.01),左室收缩末期容积(ESV)有显著减低(22.85±1.91vs.27.07±1.67,P0.01),左心室每搏输出量(SV)及心输出量(CO)均较1周时均有显著增加(29.35±1.84vs.26.52±1.46,P0.05;2.23±0.14vs.1.96±0.13,P0.05);Control组1周及4周时以各项心功能标均无统计学差异(P0.05)。Real-time PCR检测显示,MSCs-4周组葡萄糖转运蛋白(GLUT1、 GLUT4)、葡萄糖代谢相关酶(PFK、GAPDH)及mTOR信号通路下游蛋白p70s6k的基因表达与Control-4周组及MSCs-1周组相比,均显著增加(P值均0.05) 结论:AMI后心肌内注射MSCs可提高心肌细胞葡萄糖代谢及心功能,注射MSCs的区域心肌细胞葡萄糖转运体及糖酵解相关酶表达上调,mTOR通路下游分子p70s6k表达显著升高,提示MSCs可能通过旁分泌作用激活该通路,促进心肌葡萄糖代谢及细胞生长,进而增加心肌收缩、促进心功能改善。 目的:门控单光子发射计算机断层(SPECT)心肌灌注显像不仅可以评价心肌血流灌注情况,亦可评价心功能,测定心室腔容积,对心衰患者的预后评价具有重要意义。本研究旨在探讨静息门控SPECT心肌灌注显像和其他临床变量如体重指数对慢性心力衰竭(CHF)患者心脏性死亡的预测价值,筛选心脏性死亡的预测因子。 方法:73例确诊为慢性心力衰竭(CHF)且左室射血分数(LVEF)40%的住院患者(年龄50.7±16.5岁;男60例,女13例;缺血性心衰患者25例,非缺血性心衰患者48例),行99mTc-MIBI静息门控SPECT心肌灌注显像,以心脏性死亡作为心脏事件随访所有患者。用Cox比例风险回归分析法检测心脏性死亡的预测因子并用Kaplan-Meier方法估计生存概率。 结果:随访时间为18.6±8.5月(1.1~30.0月)。随访期间内共14例患者(19.2%)发生心脏性死亡。单因素Cox回归分析示体重指数(BMI, Wald4.66, P0.05)、脑钠肽(BNP, Wald4.87, P0.05)门控LVEF (Wald4.64, P0.05),静息运动总评分(SMS, Wald4.43, P0.05),静息灌注总评分(SRS, Wald4.56, P0.05)以及灌注异常范围(Def Ext, Wald4.48, P0.05)为心脏性死亡预测因素。将以上因素纳入多因素Cox回归分析,结果显示BMI (23.3±4.1kg/m2, Wald5.02, P0.05,RR=0.85)及SRS (11.8±11.5, Wald5.33, P0.05, RR=1.05)为独立心脏性死亡预测因素。BMI的最佳阈值为25Kg/m2, BMI25Kg/m2的CHF患者(46例)及BMI≥25Kg/m2者(27例)预后有显著差异(P0.05),BMI25Kg/m2者死亡率高(28.3%vs.3.7%,P0.05)且累计生存率明显高于BMI≥25Kg/m2者(Log-rank6.11, P0.05); ROC曲线测得SRS最佳阈值为11,SRS≤11的CHF患者(43例)与SRS11者(30例)两组间死亡率无明显差异(P=0.051),而两组累计生存率有显著差异,SRS≤S11者高于SRS11者(Log-rank6.83, P0.01)。 BMI25Kg/m2同时SRS11的CHF患者累积生存率明显减降低(Log-rank18.50, P0.001)。 结论:静息门控SPECT心肌灌注显像对CHF患者有预后价值。BMI25Kg/m2及SRS11为发生心脏性死亡的独立危险因素,BMI25Kg/m2且SRS11的患者发生心脏性死亡的风险更高,应加强治疗及护理。


知网文化
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前20条
1 张蕊;王健;薛继平;王文娟;;猪心肌梗死模型的建立以及心功能的超声评价[J];山西医药杂志;2008年11期
2 赵永昌,王睿;急性心肌梗死病人左心室重构及心功能的影响因素[J];中西医结合心脑血管病杂志;2005年05期
3 李易;李绍龙;卢竞前;杨锋;李鸿钧;张玲;刘屹;张荣华;李建美;;微创法联合导入骨髓间充质干细胞及碱性成纤维细胞生长因子基因对急性心肌梗死心功能的影响[J];云南医药;2008年05期
4 孙炜;陈建宁;;急性心肌梗死支架置入术后早期康复训练对患者生活质量及心功能的影响[J];护理学报;2007年11期
5 晏凯利;陈苏;刘汉华;;自体骨髓干细胞动员对急性心肌梗死患者心功能的影响[J];华中医学杂志;2008年05期
6 林坚鹏;曾元杰;姚志勲;;AMI患者hs-CRP水平及外周血淋巴细胞计数与心功能的相关性[J];海南医学;2009年10期
7 田立国;施绍香;白秀萍;;液态心肌细胞外基质心肌内注射联合应用地塞米松改善大鼠急性心肌梗死后心功能的实验研究[J];血栓与止血学;2011年05期
8 王焱;陈银蓉;巩燕;肖国胜;;急性心肌梗死患者血浆乙醛脱氢酶2活性水平的变化及意义[J];上海医学;2010年05期
9 蔚永运;傅向华;刘君;薛玲;谷新顺;郝国贞;范卫泽;;老年急性心肌梗死冠脉介入术后心肌显色分级无复流现象对心肌存活及心功能的影响[J];中国老年学杂志;2005年12期
10 梁维松;;中西医结合治疗老年急性心肌梗死的临床研究[J];中国医药;2006年05期
11 张明;李占全;金元哲;袁龙;张薇薇;刘莹;崔丽杰;刘显智;余宪;胡铁石;于乐;;自体外周血干细胞经冠状动脉移植治疗急性心肌梗死:近期疗效随访[J];中国组织工程研究与临床康复;2007年20期
12 冼绍祥;喻锦扬;陈洁;杨忠奇;汪朝晖;;同种异体骨髓间充质干细胞移植对心梗大鼠心脏结构与功能的影响[J];中药新药与临床药理;2009年04期
13 王晓丽;柳万千;周红丽;;罗格列酮对兔急性心肌梗死后心室重构及心功能的影响[J];解剖科学进展;2011年02期
14 张辉,赵旭兰,郝玉明,王建华,李建华,乔丽敏,谢文丽;急性心肌梗死早期应用不同剂量AT_1受体拮抗剂对左室重构的临床研究[J];中国全科医学;2005年13期
15 陈欣华;孙琪;孟文格;李燕;崔岭;;急性前壁心肌梗死患者BNP和cTnI浓度与左心室重塑和心功能及预后的关系探讨[J];河北医药;2009年14期
16 葛迎辉;李玉新;蒋建青;;急诊PCI与延期PCI对急性心肌梗死近期预后的对比研究[J];中国社区医师(医学专业);2011年09期
17 王怡;张芳;吕大民;陈晓雪;;老年糖尿病合并急性心肌梗死患者心功能及并发症的研究[J];河北医药;2011年11期
18 王归真,郭文怡,朱晓惠;脉压差与急性心肌梗死患者心功能相关性分析[J];第四军医大学学报;2005年01期
19 南晓峰;;入院时心率增快对急性心肌梗死患者的影响[J];吉林医学;2010年12期
20 池洪杰;赵森;杨新春;;再灌注心律失常对急性心肌梗死患者C反应蛋白及心功能的影响[J];中国急救医学;2006年11期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 徐盛开;伏静媛;宁金民;贾效谊;赵毅;;延迟PCI对急性心肌梗死患者心功能的影响[A];中华医学会心血管病分会第八次全国心血管病学术会议汇编[C];2004年
2 毛懿;杨跃进;张健;;急性心肌梗死后血脑钠肽水平与心功能的关系[A];中华医学会心血管病分会第八次全国心血管病学术会议汇编[C];2004年
3 张雪莲;马依彤;王常勇;马翔;阿迪拉·阿扎提;刘芬;陈邦党;王宝珠;;纤维蛋白胶联合干细胞移植对急性心肌梗死后大鼠心功能及血管新生的作用[A];第十三次全国心血管病学术会议论文集[C];2011年
4 王磊;张俭;陈全福;郭力恒;张翔炜;张敏州;;益气活血法对急性心肌梗死患者心功能和远期预后的影响[A];首届全国中西医结合重症医学学术会议暨中国中西医结合学会重症医学专业委员会成立大会论文汇编[C];2010年
5 刘君;贾新未;张晶;傅向华;谷新顺;;急性心肌梗死患者血浆脑钠肽水平变化及其与室壁瘤形成和心功能的关系[A];中华医学会第11次心血管病学术会议论文摘要集[C];2009年
6 王小萍;廖伟;周爱琴;;急性心肌梗死溶栓治疗后CK-MB峰值出现时间对心功能的影响研究[A];第十次中国中西医结合学会心血管病学术大会暨第五次江西省中西医结合学会心血管病学术大会论文汇编[C];2010年
7 李江;周永庆;高原;陈作兵;;rAAV-asPLB载体构建及其对急性心肌梗死心力衰竭的疗效[A];第十一次全国急诊医学学术会议暨中华医学会急诊医学分会成立二十周年庆典论文汇编[C];2006年
8 毛定飚;滑炎卿;王鸣鹏;张国桢;;16层螺旋CT对心肌梗死的评价[A];中华医学会第十三届全国放射学大会论文汇编(下册)[C];2006年
9 承喜凤;崔晓迎;陈凤英;;48例急性心肌梗死急诊介入治疗的疗效评价[A];《中华急诊医学杂志》第七届组稿会论文汇编[C];2008年
10 阮宏云;;人重组粒细胞集落刺激因子临床治疗急性心肌梗死[A];中华医学会心血管病学分会第十次全国心血管病学术会议汇编[C];2008年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 徐勇;超声心动图对急性心肌梗死患者PCI术后的量效观察[D];中国人民解放军军医进修学院;2006年
2 谷新顺;冠脉内注射山莨菪碱对AMI-PCI后no-reflow现象逆转效应及no-reflow发生影响因素的研究[D];河北医科大学;2005年
3 倪玉霞;冠心Ⅱ号联合骨髓间充质干细胞移植治疗急性心肌梗死的实验研究[D];广西医科大学;2008年
4 童晓云;补肾活血方强化骨髓干细胞原位移植治疗急性心肌梗死的研究[D];广州中医药大学;2008年
5 黄高忠;慢性心力衰竭和急性心肌梗死患者血钠尿肽变化及其意义[D];第二军医大学;2004年
6 张俭;中西医结合急性心肌梗死临床路径的建立与评价研究[D];广州中医药大学;2009年
7 陶正贤;VEGF165和Angiopoietin-1在缺血心肌特异表达治疗急性心肌梗死研究[D];南京医科大学;2010年
8 姜朝新;蛇毒溶栓联合自体内皮祖细胞移植治疗急性心肌梗死的临床与实验研究[D];南方医科大学;2010年
9 焦阳;入院临床特征对急性心肌梗死患者住院期间不良结局的影响[D];苏州大学;2011年
10 陈绍良;经冠状动脉骨髓间充质干细胞心肌内移植治疗急性心肌梗死的实验及临床研究[D];苏州大学;2006年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 颜勇;抗神经内分泌激素治疗对急性心肌梗死患者血浆神经内分泌激素水平及心功能的影响[D];中国人民解放军军医进修学院;2003年
2 任艳琴;急性心肌梗死极早期及稳定期心率变异性与心功能的关系[D];山西医科大学;2005年
3 朴仙花;急性心肌梗死患者PCI后的心功能与冠状动脉的病变支数及血管开通时间的关系[D];延边大学;2007年
4 肖暖;急性心肌梗死晚期再灌注治疗对左室重构及心功能的影响[D];河北医科大学;2004年
5 薛玲;梗死区侧支循环对急性心肌梗死患者心肌梗死面积及心功能的影响[D];河北医科大学;2003年
6 段娜;自体外周血干细胞移植治疗急性心肌梗死的SPECT研究[D];大连医科大学;2007年
7 丁建;急性心肌梗死(AMI)患者直接PCI后应用重组人脑利钠肽(rhBNP)的短期观察[D];大连医科大学;2008年
8 姜云发;不同时段直接经皮冠状动脉介入治疗对急性心肌梗死患者心功能和预后影响的对比研究[D];河北医科大学;2002年
9 邓鹏;自体骨髓干细胞动员抑制急性心肌梗死后心室重构的研究[D];苏州大学;2010年
10 李特;急性心肌梗死行PCI术出现再灌注心律失常的相关因素分析[D];吉林大学;2010年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 杨朝晖;溶栓新药:开通血管方便快捷[N];科技日报;2008年
2 北京世纪坛医院急诊科副主任医师 解跃辉;急性心肌梗死的非典型表现[N];医药经济报;2007年
3 何世桢;警惕无典型症状的急性心梗[N];中国中医药报;2007年
4 北京友谊医院心脏中心主任医师 李虹伟通讯员 蒋月荣 王永亮;远离心肌梗死威胁[N];家庭医生报;2007年
5 章秋;根据症状体征早识心梗[N];医药养生保健报;2008年
6 本报记者 唐夏;中青年成心梗院外死亡主要人群[N];中国消费者报;2011年
7 霍仁;突发心脏症状的应急处理[N];农村医药报(汉);2007年
8 ;温阳活血法改善冠心病患者心功能作用明显[N];中国中医药报;2003年
9 贡小兵;老年人如何自测心功能[N];中国中医药报;2004年
10 本报记者 胡珉琦;监测心梗[N];北京科技报;2011年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62982499
  • 010-62783978