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肝素化bFGF支架在心肌损伤修复中的实验研究

张光伟  
【摘要】: 目的:冠状动脉粥样硬化性心脏病(Coronary artery disease, CAD)严重威胁着人类的健康,冠状动脉搭桥术和经皮冠脉介入治疗挽救了大量冠心病患者的生命。但是,约12%的患者因弥漫性冠脉血管病变、搭桥远端靶血管直径偏小以及二次手术缺乏桥血管等原因不适合上述治疗。最近,我们发明了一种新的心肌再血管化的方法:心肌钻孔结合肝素化碱性成纤维细胞生长因子(Basic fibroblast growth factor, bFGF)缓释支架植入。前期的实验已经证实了这种新方法的可行性,本文旨在揭示其在抗心肌缺血性损伤中的作用。 方法:利用小型猪急性心梗模型,设立对照组和治疗组。对照组不接受任何治疗,治疗组于梗死区内钻两个直径为3.5mm的穿心肌孔道并植入两枚支架。 (1)采用MRI扫描及生理记录仪评价心肌重构、心功能相关参数变化; (2)采用RT-PCR、免疫组化方法观察心肌纤维化,细胞凋亡及心肌干细胞增殖、分化情况,以揭示该方法的作用机制; (3)于细胞水平测量每个孔道的有效治疗半径,为确定孔道间距提供指导性意见。 结果:(1)术后6周,治疗组左室舒张末容积(Left ventricular end-diastolic volume, LVEDV)、左室收缩末容积(Left ventricular end-systolic volume, LVESV)明显低于对照组(P0.05);缺血区室壁厚度明显厚于对照组(P0.001);左室射血分数(Left ventricular ejection fraction, LVEF)明显高于对照组(P0.001),左室内压最大上升速率(The maximum velocity of LV contraction, dP/dtmax)和左室内压最大下降速率(Themaximum velocity of LV diastole, dP/dtmin)亦明显优于对照组(P0.001)。 (2)术后6周,治疗组血管内皮细胞生长因子(Vascular endothelial growth factor, VEGF)、血管性血友病因子(Von Willebrand Factor, vWF)、转化生长因子β3(Transforming growth factor-β3, TGF-β3)、白介素1β(Interleukin-1β, IL-1β)、基质细胞衍生因子-1(stromal cell-derived factor-1, SDF-1)和CXC族细胞因子受体4(CXC chemokine receptor4,CXCR4) mRNA表达较对照组上调(P0.05)。vWF染色发现治疗组新生血管密度较对照组显著增加(P0.001)。TUNEL染色结果显示治疗组细胞凋亡明显少于对照组(P0.001)。5-溴脱氧尿嘧啶核苷(5-bromo-2-deoxyuridine, BrdU)染色定量分析显示治疗组新生心肌明显多于对照组(P0.001)。c-kit染色有相似的结果(P0.001)。同时,Masson三色法染色证实治疗组存活心肌面积明显高于对照组(P0.001)。 (3)心肌打孔结合支架植入治疗的效果与距孔道中心距离呈明显的负相关。促血管再生的有效范围为距孔道中心10 mm,增加心肌存活的有效范围为5-7.5 mm,凋亡则在7.5-10mm之间。 结论:(1)心肌钻孔结合肝素化bFGF缓释支架植入可以明显抑制心室重构,改善心功能。 (2)该方法通过减轻心梗后纤维化,抑制心肌细胞凋亡,促进心肌干细胞增殖、向心肌细胞分化,发挥心肌缺血性损伤修复作用。 (3)每个孔道的有效治疗半径为5-7.5mm。因此建议孔道间距为10mm。


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