通心络在运用骨髓间充质干细胞对梗死后 猪模型心脏实施细胞心肌成形术中的促进作用(二)
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磁共振成像(MRI)与单光子发射计算机体层摄影(SPECT)
通心络改善心肌功能指标 他们给各组动物拍摄电影MRI和增强MRI图像,计数运动障碍节段,以分析室壁增厚情况,检测室壁增厚、左室射血分数(LVEF)、梗死区面积、左室舒张末容积(EDV)、左室收缩末容积(ESV)、左心室质量指数(LVMI)等参数。结果显示,四组基线时比较无显著差异,终点时比较,第4组除EDV和ESV外各项心肌功能参数均较对照组有显著改善(P<0.0001)。以上提示,通心络+骨髓间充质干细胞(MSC)联合干预(第4组)可显著改善心肌功能主要指标。
通心络减轻心肌灌注损伤 他们对各组动物进行心肌SPECT,测定心肌灌注障碍面积,以确定其损伤程度(图4)。结果显示,终点时比较,第4组的平均灌注面积较其他三组显著减小(P<0.0001)。提示,单纯通心络干预组(第2组)心肌灌注损伤轻于单纯移植MSC组(第3组),通心络+MSC联合干预组未见心肌灌注损伤。
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通心络抑制梗死心肌周围细胞凋亡 为原位检测单细胞水平细胞凋亡,他们通过对梗死心肌细胞特异标志物抗结合蛋白抗体和脱氧核糖核酸(DNA)末端标记伴行染色,鉴定胞核内DNA断裂的凋亡心肌细胞(胞核被染成蓝色),计数凋亡细胞百分比作为凋亡指数(图5)。结果显示,与对照组比较,终末期第2、4组左心室梗死周围区凋亡细胞核较少(P<0.0001),且第4组的凋亡指数显著低于第2组(P<0.0001),而第3组与对照组比较凋亡指数无显著差异(P=0.289)。以上提示,通心络可易化抗凋亡,保护心肌细胞,通心络+MSC的作用显著优于单纯通心络干预或单纯MSC移植。
通心络降低氧化应激水平 为了检测心肌梗死后的氧化应激水平,他们检测了终末期梗死心肌周围区超氧化物歧化酶(SOD)活性、脂质过氧化物水平[以心肌丙二醛(MDA)水平表示],通过电镜观察梗死区氧化应激损害程度。结果显示,第2、4组梗死后心肌SOD活性显著高于对照组[(98.7± 9.8)U/mg蛋白、(105.1±7.0)U/mg 蛋白对(83.4±8.8)U/mg蛋白, P<0.05],第3组与对照组比较无显著差异[(87.4 ± 10.2) U/mg 蛋白,P= 0.449],表明通心络干预组自由基清除能力增强。第2、4组梗死心肌MDA水平较对照组明显降低[(6.1 ± 0.7)nmol/mg蛋白、(6.0 ± 0.6)nmol/mg 蛋白对(9.0 ± 0.8)nmol/mg 蛋白,P< 0.05],第3组与对照组比较无显著差异[(8.5 ± 0.8) nmol/mg 蛋白,P=0.195],提示通心络可显著减少脂质过氧化物及减轻其引起的细胞损害。
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研究结论
杨跃进认为,干细胞的移植、存活和分化对急性心肌梗死(AMI)后的机体内环境有很强的依赖性,致使植入细胞存活率低,细胞心肌成形术的发展受到阻碍。目前多采用热休克疗法、Akt改良MSC、对局部缺血心肌注射质粒等方法改善植入细胞存活率。但这些方法均建立在供体细胞水平上,而供体细胞成活的决定因素是受体局部内环境。因此通过干预性治疗改善局部微环境的质量,进而促进植入细胞的存活和生物效应,可能更为有效。
杨跃进等的研究证实,通心络可改善AMI后局部内环境,从而提高植入细胞的存活率和生物活性。微点阵探测梗死后心脏的基因表达剖面发现,尽管单一使用小剂量通心络本身不会产生明显的疗效,但可以使基因表达产生积极变化,包括对抗炎、抗凋亡、抗纤维化基因的增量调节,从而显著提高植入MSC的存活和分化能力,短期内使用小剂量通心络,对运用自体MSC进行细胞心肌成形术起到促进作用。
基于以上研究,杨跃进等首次发现,短期内使用小剂量通心络干预可有效改善AMI后的局部微环境,从而使植入的MSC稳定存活和分化,对运用自体MSC进行细胞心肌成形术起到促进作用,对MSC移植的临床应用具有重要意义。
图4 移植1周、6周后各组心肌灌注损伤程度的SPECT图像
图5 各组梗死心肌核内DNA断裂的凋亡细胞显微镜图像(400×), http://www.100md.com