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

【摘要】： 急性心肌梗死是冠心病中最危重的临床类型,目前临床上应用的药物治疗与手术治疗均无法使梗死的心肌再生,由于干细胞有可能通过参与坏死心肌组织修复而显著改善心肌梗死患者的远期预后,因此,如何通过干细胞移植促使心肌细胞再生成为当前研究的热点。 骨髓干细胞诱导分化的心肌样细胞能与宿主心肌细胞间形成有效的电-机械耦联,加上采集及自我扩增容易,无免疫排斥反应,无伦理道德问题,成为治疗心肌梗死较为理想的细胞来源。骨髓干细胞原位移植法(骨髓干细胞动员)简单无创,不需外科手术介入,不受细胞来源、免疫排斥反应等条件的限制,更易于为患者接受,更有可能抓住有限治疗时机,其临床应用前景可能更好。目前常用的骨髓动员剂为粒细胞集落刺激因子,大量动物试验及小样本临床研究证实了粒细胞集落刺激因子的有效性及安全性,但仍存在较多不良反应。祖国医学认为:“肾主骨生髓”,既往大量证据也证实补肾活血中药具有促进骨髓干细胞分化增殖、改善骨髓微环境等作用,结合中医药对缺血性心脏病的良好疗效,且中药具有临床应用安全和长期有效的特点,如能将中药用于骨髓干细胞动员以治疗心肌梗死,将有可能克服粒细胞集落刺激因子诸多不足之处,无疑将会成为传统中医药研究及发展的又一亮点,并为研究心肌缺血性疾病的防治提供新的思路,具有重要的临床意义和广阔的应用前景。 本研究围绕骨髓干细胞动员这一中心,应用流式细胞技术、病理组织学、免疫组织化学等多种技术比较不同浓度补肾活血方与粒细胞集落刺激因子对急性心肌梗死大鼠骨髓干细胞动员的效果,并在此基础上,进一步观察了补肾活血方对急性心肌梗死患者外周血CD34~+细胞百分比、心肌梗死面积、左室结构与心功能等指标的作用,探讨了补肾活血方可能通过动员骨髓干细胞的途径而发挥了对修复坏死心肌组织的作用。 1补肾活血中药动员急性心肌梗死大鼠骨髓干细胞的研究 方法:通过结扎大鼠左冠状动脉前降支造成心肌梗死模型后,随机分为空白组、基因重组人粒细胞集落刺激因子(CSF)组、补肾活血方(简称BS)低剂量组与BS高剂量组。分别于造模后1天、5天和14天后采用流式细胞仪检测外周血CD34~+细胞,HE染色观察病理变化和免疫组织化学检测心肌CD34~+细胞,比较不同组间血管密度。 结果:急性心梗1天后测各组间的CD34~+细胞比例无明显差异。5天后BS高剂量组与CSF组外周血CD34~+细胞测值明显升高,与空白组比较存在显著性差异;BS高剂量组心梗5天后测值虽略低于CSF组测值,但两组间比较无显著性差异;造模5天后BS低剂量组较空白组亦明显升高。2周后空白组、CSF组及BS低剂量组基本恢复至动员前水平,BS高剂量组测值虽有下降,但仍维持在较高水平,与其余3组相比具有显著性差异。心梗5天后和14天后CSF组与BS低剂量组、BS高剂量组心肌梗死区均可见大量CD34~+单个核细胞浸润,梗死灶周围可见CD34~+心肌细胞样细胞生长,且血管密度明显高于空白组。空白组造模后5天于梗死灶可见少数新生血管及较多纤维母细胞增生,梗死灶的周围可见少数CD34~+单个核细胞生长;造模后14天,可见较大片心肌疤痕组织,呈散在片状分布,心肌组织排列有序的基本结构被破坏,瘢痕化。 结论:急性心肌梗死后可出现骨髓干细胞的自发动员现象。不同剂量的补肾活血方有可能促进骨髓干细胞进入外周血液,致外周血CD34~+细胞数量增加,且高剂量组补肾活血方的动员效果明显强于低剂量组。动员的外周血CD34~+细胞有可能流入心肌梗死的部位,进而分化为心肌细胞与血管内皮细胞等。与G-CSF相比较,高剂量补肾活血方疗效确定,且动员作用更为持久。 2补肾活血方对急性心肌梗死患者的治疗作用 方法:将20例急性心肌梗死患者随机分为补肾活血组和对照组,每组各10例,治疗参照2001年《中华心血管病杂志》编委会制定的急性心肌梗死治疗指南中的方法,均常规给予硝酸甘油、抗凝剂、血小板抑制剂及ACEI类等药物,有心衰、心律失常等并发症者对症治疗,其中补肾活血组每日加服补肾活血方。分别在治疗前和治疗后对各组患者经流式细胞仪测定外周血中CD34~+细胞百分比,通过QRS记分系统测定AMI组患者心肌梗死面积,并经彩色多普勒超声测定左室结构和功能。 结果:治疗后补肾活血组和对照组外周血CD34~+细胞百分比均呈逐步升高,其中补肾活血组CD34~+细胞百分比较对照组明显升高,于第5天达高峰。而CSA组不同时间点外周血CD34~+细胞百分比测值无明显变化。至治疗后第14天时,对照组测值已明显降低,而补肾活血组测值仍维持于较高水平。补肾活血治疗4周后,补肾活血组QRS记分值明显减低,梗死面积明显缩小,与对照组治疗后28天比较,存在显著性差异。补肾活血组与对照组治疗后7天时LVEF、LVEDd及LVEDs的基线值均无明显差异,经治疗28天后,补肾活血组LVEF显著改善,LVEDd及LVEDs明显减低,而对照组无明显变化。 结论:本研究进一步证实了心梗后存在自发的骨髓干细胞动员现象。补肾活血方有可能通过动员骨髓造血干细胞,达到提高外周血骨髓干细胞水平的作用,从而能防止心肌梗死患者急性期防止梗死灶的延展、缩小梗死面积,对心肌梗死后心功能的恢复有显著的保护作用。 通过上述试验我们得出以下结论: 本研究根据祖国医学对“肾主骨生髓”、精血同源、心肾相关等理论,通过动物实验及临床观察发现,心梗后存在自发的骨髓干细胞动员现象,同时,补肾活血方有可能通过动员骨髓干细胞向心肌损伤部位迁移,并使其在心脏微环境中分化为心肌细胞和血管内皮细胞,从而起到改善梗死后心肌组织的血供、促进心肌细胞再生的作用。本研究利用中医药的整体治疗优势,从肾精、血脉立论,为补肾活血治法提供新的现代医学依据,在理论与临床实践中均具有重要价值,可望为中医药治疗急性心肌梗死提供新的理论基础,开辟新的治疗途径。其确切机理有待进一步探讨。