有氧运动预适应改善骨髓间充质干细胞治疗急性心肌梗死的效果

背景:干细胞疗法是急性心肌梗死后恢复受损心肌组织的替代治疗策略,运动预适应可诱导机体产生内源性心脏保护效应,然而两者联合应用的疗效及机制尚不清楚。目的:探讨运动预适应联合骨髓间充质干细胞对急性心肌梗死大鼠治疗效果的影响及其可能机制。方法:70只雄性SD大鼠随机分为假手术组、模型组、干细胞治疗组、运动预适应组和联合干预组。运动预适应组和联合干预组于造模前进行8周跑台有氧运动,然后通过结扎冠状动脉前降支制作急性心肌梗死模型,干细胞治疗组和联合干预组于造模后隔天尾静脉注射骨髓间充质干细胞(1×10^(9)L^(-1),1 mL),治疗4周后,利用递增负荷跑台运动实验评估运动能力,超声心动图检测心脏结构与功能;分离左心室,2,3,5-氯化三苯基四氮唑染色评估心肌梗死面积,Masson染色检测胶原容积分数,CD31免疫组织化学染色检测心肌毛细血管密度,TUNEL染色检测心肌细胞凋亡情况,免疫印迹法检测基质细胞衍生因子1、CXC趋化因子受体蛋白4、肿瘤坏死因子α、白细胞介素10和血管内皮生长因子蛋白表达量。结果与结论:①干预疗效:与假手术组比较,模型组运动能力、左心室射血分数、左心室缩短分数、CD31阳性细胞率下降(P<0.05),心肌梗死面积、胶原容积分数和心肌细胞凋亡率增加(P<0.05)。与模型组比较,干细胞治疗组运动能力无显著差异(P>0.05),运动预适应组和联合干预组运动能力提高(P<0.05);干细胞治疗组、运动预适应组、联合干预组左心室射血分数、左心室缩短分数、CD31阳性细胞率升高(P<0.05),心肌梗死面积、胶原容积分数、心肌细胞凋亡率降低(P<0.05)。与干细胞治疗组比较,联合干预组运动能力、左心室射血分数、左心室缩短分数、CD31阳性细胞率增加(P<0.05),心肌梗死面积、胶原容积分数、心肌细胞凋亡率降低(P<0.05)。②蛋白表达:与假手术组比较,模型组肿瘤坏死因子α表达升高(P<0.05),白细胞介素10和血管内皮生长因子表达下降(P<0.05)。与模型组比较,干细胞治疗组和联合干预组CXC趋化因子受体蛋白4表达升高(P<0.05),干细胞治疗组、运动预适应组和联合干预组肿瘤坏死因子α表达下降(P<0.05),白细胞介素10和血管内皮生长因子表达增加(P<0.05)。与干细胞治疗组比较,联合干预组肿瘤坏死因子α表达降低(P<0.05),CXC趋化因子受体蛋白4、白细胞介素10和血管内皮生长因子表达升高(P<0.05)。结果表明:运动预适应可增强急性心肌梗死大鼠骨髓间充质干细胞治疗的效果(抑制心脏重塑、改善心功能、延缓心力衰竭进程),其机制与促进干细胞归巢、抑制炎症反应以及促进血管新生有关。

8周运动预适应增强脂肪干细胞治疗心肌梗死大鼠的效果

背景:干细胞移植是心肌梗死的崭新疗法,然而梗死区域极其恶劣的微环境造成干细胞存活率低下并导致远期疗效甚微。运动预适应是一种通过运动诱导机体产生内源性保护效应的方式,可作为心脏康复预防与治疗的新策略。目的:评估运动预适应是否能够增强大鼠心肌梗死后脂肪干细胞移植的心脏保护效应,探讨血管生成在其中的作用机制。方法:6周龄雄性SD大鼠随机分为对照组、造模组、干细胞组以及干细胞运动组。利用冠状动脉闭塞术制作急性心肌梗死模型,对照组同期行假手术;干细胞运动组于造模前进行8周有氧运动,造模后30 min进行脂肪干细胞移植;干细胞组仅进行脂肪干细胞移植。干细胞移植后1 d和7 d,利用免疫印迹法测定心肌总Akt(t-Akt)、磷酸化Akt(p-Akt)、血管内皮生长因子(VEGF)、总内皮型一氧化氮合酶(t-eNOS)和磷酸化内皮型一氧化氮合酶(p-eNOS)蛋白表达量,计算p-Akt/t-Akt和p-eNOS/t-eNOS比值;4周后利用彩色多普勒超声诊断系统检测心脏结构与功能以及心肌血流量,TTC染色法检测心肌梗死面积,Masson染色法检测心肌间质胶原沉积,免疫荧光染色法测定心肌毛细血管密度,TUNEL染色法评估心肌细胞凋亡。结果与结论:(1)干细胞移植后4周:与对照组比较,造模组左心室缩短分数、左心室射血分数、心肌毛细血管密度和心肌血流量下降(P<0.05),心肌梗死面积、胶原容积分数和细胞凋亡增加(P<0.05);与造模组比较,干细胞组上述指标(除左心室缩短分数和左心室射血分数外)得到改善(P<0.05);与干细胞组比较,干细胞运动组以上各参数进一步改善(P<0.05)。(2)干细胞移植后1 d:与对照组比较,造模组t-Akt、p-Akt、VEGF、t-eNOS、p-eNOS蛋白表达量以及p-Akt/t-Akt、p-eNOS/t-eNOS比值均无显著性变化(P>0.05);与造模组比较,干细胞组上述指标均无显著性变化(P>0.05),干细胞运动组磷酸化p-Akt蛋白表达量以及p-Akt/t-Akt比值上调(P<0.05)。(3)干细胞移植后7 d:与对照组比较,造模组p-Akt、VEGF、p-eNOS蛋白表达量以及p-Akt/t-Akt、p-eNOS/t-eNOS比值下降(P<0.05);与造模组比较,干细胞组各参数均无显著性变化(P>0.05),干细胞运动组p-Akt、VEGF、p-eNOS蛋白表达量以及p-Akt/t-Akt、p-eNOS/t-eNOS比值升高(P<0.05)。结果表明:运动预适应可增强脂肪干细胞对心肌梗死大鼠心脏重塑的治疗效果,其机制与促进心肌血管生成并增加血流灌注有关。

凋亡诱导因子基因敲减对骨髓间充质干细胞移植治疗心肌梗死的影响

背景:众多基础与临床试验证实:骨髓间充质干细胞移植后的低存活率严重制约着其发挥长期的治疗效果。课题组前期研究发现凋亡相关因子在骨髓间充质干细胞凋亡过程中发挥了重要作用,其中凋亡诱导因子(apoptosis-inducing factor,AIF)蛋白可能是其中一个关键因子。目的:将AIF敲减的骨髓间充质干细胞移植至小鼠梗死心肌中,验证低AIF表达骨髓间充质干细胞移植后的存活情况以及对进一步改善心功能的重要性。方法:首先,通过LV-AIF-shRNA慢病毒感染骨髓间充质干细胞下调AIF蛋白表达,应用流式细胞术及Western blot、RT-qPCR检测慢病毒的感染效率,CCK-8检测AIF敲减骨髓间充质干细胞在缺血缺氧条件下的细胞活力;然后,构建急性心肌梗死小鼠模型,分别将正常及AIF敲减的骨髓间充质干细胞移植至心肌梗死区域,免疫荧光检测AIF蛋白的表达,ELISA检测血清脑钠尿肽水平,心脏超声检测心功能,Masson染色观察心肌纤维化情况,RT-qPCR检测AIF敲减骨髓间充质干细胞移植后SRY基因表达反映细胞存活情况。结果与结论:①LV-AIF-shRNA慢病毒感染成功构建AIF基因敲减的骨髓间充质干细胞,感染效率为97.7%,且AIF表达有显著下降(P<0.001);②在缺血缺氧培养状态下,AIF基因敲减骨髓间充质干细胞较正常骨髓间充质干细胞的细胞活力显著增加;③与移植正常骨髓间充质干细胞相比,AIF基因敲减骨髓间充质干细胞移植后在梗死心肌中的存活数目显著升高至3.71倍(P<0.001),并且显著减少了梗死区域AIF蛋白表达、心肌纤维化程度;④与移植正常骨髓间充质干细胞相比,AIF基因敲减骨髓间充质干细胞移植后血清脑钠尿肽水平显著降低(P<0.05),左室射血分数、左室缩短分数均有显著改善(P<0.05);⑤结果表明:AIF基因敲减可通过增强骨髓间充质干细胞移植后的细胞活力、增加骨髓间充质干细胞在供体内的存活从而减少心肌纤维化,改善急性心肌梗死后心功能。

基于Web of Science近十年干细胞治疗心肌梗死的可视化分析

背景:心肌梗死的致死率居高不下,是因为包括药物和手术在内的传统治疗方法无法从根本上修复受损的心肌组织,干细胞由于其自我更新和多向分化潜能为解决这一难题提供了可能。目的:运用文献计量学分析归纳干细胞治疗心肌梗死领域近十年的研究进展。方法:检索Web of Science数据库中2012-01-01/2022-12-01发表在SCI-E和SSCI中干细胞和心肌梗死的相关文献,利用EXCEL、CiteSpace和VOSviewer软件对发文量、作者、机构、期刊、国家、关键词等数据进行统计及可视化分析。结果与结论:核心文献共计3210篇,年发文总量逐年上升;hausenloy,derek j.是发文量最多的作者,中国是发文量最多的国家,第四军医大学是发文量最多的机构,该领域的研究热点正在从细胞实验和动物实验向临床试验方向转变。近十年来,该领域的研究热度较高,仍有较大的发展前景,应促进国际上、机构间的交流学习,进一步挖掘干细胞在心肌梗死治疗领域的作用。

透明质酸水凝胶包裹骨髓间充质干细胞改善心肌梗死大鼠的心功能(Ⅲ)

背景:作者前期的研究结果显示透明质酸水凝胶包裹骨髓间充质干细胞显著改善大鼠心肌梗死后心功能。目的:探索透明质酸水凝胶及骨髓间充质干细胞促进心肌修复的分子机制。方法:分离培养雄性SD大鼠骨髓间充质干细胞,然后用透明质酸水凝胶包裹骨髓间充质干细胞在培养皿中进行体外三维培养。结扎雌性SD大鼠左冠状动脉前降支制作心肌梗死模型,1周后行超声检测,将符合条件的大鼠随机分为4组:①PBS组(n=12);②透明质酸组(n=12);③骨髓间充质干细胞组(n=15);④骨髓间充质干细胞+透明质酸组(n=15)。造模1周后将模型鼠行二次开胸,按照分组将PBS、透明质酸水凝胶、骨髓间充质干细胞、透明质酸水凝胶包裹骨髓间充质干细胞注射到梗死边缘区及梗死区。移植后1 d、1周、2周,Western blot检测梗死区域及周边的基质金属蛋白酶2、血管内皮生长因子、胸腺素β4以及c-Kit的蛋白表达水平,移植后2周免疫荧光检测移植细胞的分化情况。结果与结论:①在移植后1周时,骨髓间充质干细胞组的基质金属蛋白酶2及血管内皮生长因子蛋白表达水平明显高于其他3组(P<0.05);在移植后2周时,透明质酸组的基质金属蛋白酶2及血管内皮生长因子的表达水平明显低于其他3组(P<0.05),但骨髓间充质干细胞+透明质酸组的基质金属蛋白酶2及血管内皮生长因子表达水平与骨髓间充质干细胞组相比无差异,这可能反映了透明质酸水凝胶对骨髓间充质干细胞分泌的因子起到缓释作用以至于移植细胞的旁分泌效应得到延长,这种延长的旁分泌效应抵消了2周时透明质酸水凝胶引发的抑制效应;②与PBS组相比,透明质酸组、骨髓间充质干细胞组及骨髓间充质干细胞+透明质酸组的胸腺素β4及c-Kit表达水平明显升高(P<0.05);③移植后2周未检测到移植细胞向心肌细胞或血管分化;④提示:移植的骨髓间充质干细胞是通过旁分泌作用促进心肌修复,透明质酸水凝胶延长了移植骨髓间充质干细胞的旁分泌作用。

运动预处理联合骨髓间充质干细胞移植治疗大鼠心肌梗死

背景:干细胞疗法在改善心肌梗死后心脏重构方面具有广阔前景,但心肌微环境改变影响干细胞疗效。运动预处理类似于缺血预处理,能够对心肌产生保护作用。然而,运动预处理与干细胞移植联合作用的效果与机制鲜有关注。目的:观察运动预处理对心肌梗死大鼠骨髓间充质干细胞移植效果的影响,探讨局部炎症微环境在其中的作用机制。方法:80只雌性SD大鼠随机分为假手术组、模型组、移植组和联合组,每组20只。利用结扎冠状动脉左前降支的方法制作心肌梗死大鼠模型,假手术组仅穿线不结扎。移植组和联合组造模后于心肌内注射雄性大鼠来源骨髓间充质干细胞,此外,联合组在造模前还需进行8周跑台运动(即运动预处理)。干细胞移植后4周,采用递增负荷运动力竭实验测定运动能力,超声心动术测定心脏结构与功能,压力容积导管法检测左心室血液动力学,原位染色法进行心肌组织病理学观察并获取心肌胶原容积分数。干细胞移植后1,7 d和4周,采用定量反转录聚合酶链反应检测左心室促炎症因子(白细胞介素1β、白细胞介素6、肿瘤坏死因子α)、抗炎症因子(白细胞介素10)、Y染色体性别决定区和胚胎基因(心房钠尿肽、脑钠肽、β-肌球蛋白重链)m RNA表达量。结果与结论:(1)干细胞移植后4周:与假手术组比较,模型组运动能力、左心室射血分数降低(P <0.05);心肌梗死面积、心肌细胞横截面积、胶原容积分数增加(P <0.05);胚胎基因以及促炎因子m RNA表达量上调(P <0.05),白细胞介素10 m RNA表达量下调(P <0.05)。与模型组比较,移植组运动能力、左心室射血分数增加(P <0.05);心肌梗死面积、心肌细胞横截面积、胶原容积分数下降(P <0.05);胚胎基因以及促炎因子m RNA表达量下调(P <0.05),白细胞介素10 m RNA表达量无显著性变化(P> 0.05)。与移植组比较,联合组上述各指标均进一步改善(P<0.05)。(2)干细胞移植后1,7d:与移植组比较,联合组Y染色体性别决定区m RNA表达量升高(P<0.05)。(3)相关分析显示,白细胞介素1β、白细胞介素6(除移植后1 d)、肿瘤坏死因子α与Y染色体性别决定区m RNA表达量呈负相关(P <0.05),白细胞介素10与Y染色体性别决定区m RNA表达量呈正相关(P <0.05)。结果表明:运动预处理能够增强骨髓间充质干细胞移植治疗心肌梗死大鼠的效果,表现为心脏重构得到抑制、心功能进一步提升,其机制与心肌炎症微环境改善促进骨髓间充质干细胞滞留和存活有关。

基于诱导多能干细胞治疗急性心肌梗死的临床前研究进展

诱导多能干细胞(iPSC)是通过导入外源基因或在培养基中加入化学物质等方法使体细胞去分化而获得。与胚胎干细胞类似,iPSC可以分化形成三种胚层细胞系。iPSC能通过二维分化方法(如单层细胞培养和共培养),或拟胚体诱导法和基于支架的三维细胞培养方法分化为心肌细胞。iPSC分化成心肌细胞的过程还需通过激活或抑制特定的信号通路(如Wnt、BMP、Notch信号通路)来模拟体内心脏发育过程。近年来,通过生物反应器进行细胞悬浮培养,已能产生足够数量的iPSC衍生的心肌细胞(iPSC-CM)。iPSC-CM在移植前需要通过代谢调节和细胞分选等方法进行纯化,以消除可能导致畸胎瘤形成的未分化iPSC。目前,iPSC-CM的主要移植方法为细胞悬液注射和细胞片移植。动物实验研究表明,将iPSC-CM移植到梗死心肌中能改善心脏功能。本文综述了上述关于iPSC-CM治疗急性心肌梗死的临床前相关研究,并讨论了iPSC-CM在临床应用中的局限性和挑战,以期为iPSC-CM的临床转化研究提供参考。

干细胞源性外泌体在急性心肌梗死治疗中的研究进展

干细胞移植是目前治疗急性心肌梗死(AMI)的新方法,近年来发现干细胞对心脏的保护作用主要取决于旁分泌方式,而外泌体是干细胞旁分泌的一种重要介质,因此干细胞对心脏的保护作用可能是通过外泌体实现的。在AMI发生时、发生后及缺血再灌注损伤状态下,外泌体在免疫调节和心脏保护(如降低炎症反应、减少细胞凋亡、增加血管增殖、抑制心肌纤维化)方面表现出干细胞的促进再生特性。这为AMI后心脏无细胞治疗提供了一种思路,可能成为基于干细胞疗法更有效的创新治疗策略。

间充质干细胞衍生的细胞外囊泡在调控心肌缺血再灌注损伤中的研究进展

缺血性心肌病是我国致死率最高的疾病,且随着人民生活水平的改善其的发病率仍在不断攀升[1]。以经皮冠状动脉介入治疗(percutaneous coro‐nary intervention,PCI)和冠状动脉旁路移植术为代表的血运重建策略是挽救缺血性心肌病患者生命、改善患者远期生存质量的有效手段,特别是随着技术的进步和设备的革新,PCI手术的适用范围不断扩大,已经成为最主要的血运重建手段.

人诱导多能干细胞来源的心肌细胞研究进展

心血管疾病(CVD)是全球第一大致死疾病,各种CVD的临床终末阶段为心力衰竭。心脏移植是无禁忌证晚期心力衰竭患者的首选治疗方法^([1])。然而,心脏移植面临着供者不足、免疫排斥等诸多困难。人诱导多能干细胞(hiPSC)的出现为再生医学提供了可能,且避免了胚胎干细胞(ESC)引起的伦理问题,因而受到广泛关注。

中医药调控间充质干细胞治疗心肌缺血再灌注损伤的研究进展

各类心血管疾病心肌缺血后再次恢复血流信号导致心肌组织的二次损伤,称为心肌缺血再灌注损伤(myocardial ischemia-reperfusion injury,MIRI)。间充质干细胞(mesenchymal stem cells,MSCs)是一类具有较强的增殖、免疫、分化及改善心肌功能等能力的干细胞。目前已有研究揭示MSCs对于抑制心肌炎症反应、防治心肌细胞凋亡及促进心肌血管再生等过程具有十分重要的作用。因此,促进MSCs的增殖,诱导其分化成心肌细胞,可在一定程度上减轻MIRI。而大量研究表明中医药对于MSCs具有诱导性,并有增强其功能的作用。结合三者之间的关系,可得出中医药具有调控MSCs治疗MIRI作用。文章通过对中药单体及复方调控MSCs治疗MIRI相关文献进行查阅,主要梳理了MSCs对MIRI的影响,对中医药调控MSCs治疗MIRI的实验成果及机制的相关研究进行综述,以助寻求新的MIRI临床治疗策略和可靠的依据。

脂肪间充质干细胞外泌体调控心脏成纤维细胞自噬和NLRP3炎症小体平衡抑制心肌梗死后不良心室重塑

[目的]探讨脂肪间充质干细胞(ADMSC)外泌体(Exo)对心肌梗死(MI)后不良心室重塑的抑制作用和机制。[方法]观察心脏成纤维细胞经过氧化氢(H_(2)O_(2))处理后自噬和炎症表型的改变。MI大鼠经尾静脉注射等体积的生理盐水、ADMSC外泌体(MSC-Exo)、成纤维细胞外泌体(MEF-Exo),观察心脏成纤维细胞自噬相关16样蛋白1(ATG16L1)、自噬相关蛋白7(ATG7)和NOD样受体蛋白3(NLRP3)炎症小体的表达,炎症反应,心肌纤维化程度以及心功能。[结果]心脏成纤维细胞经H_(2)O_(2)处理后,自噬相关蛋白ATG16L1和ATG7表达显著降低(P<0.001),NLRP3表达显著升高(P<0.001),促炎细胞因子白细胞介素1β(IL-1β)和IL-18水平显著增加(P<0.001)。MI大鼠经MSC-Exo干预后,自噬相关蛋白ATG16L1和ATG7表达显著上调(P<0.001),NLRP3表达显著下调(P<0.001),血清IL-1β和IL-18水平显著降低(P<0.001),纤维化相关蛋白胶原蛋白Ⅰ和Ⅲ显著减少(P<0.001),心肌纤维化程度显著减轻(P<0.001),心功能明显改善(P<0.001)。[结论]脂肪MSC-Exo通过调控心脏成纤维细胞自噬和NLRP3炎症小体的平衡,发挥抑制MI后不良心室重塑的作用。

基于“心-肾-髓-以通为养”理论探讨中医药促进骨髓间充质干细胞治疗心肌梗死的作用机制

心血管疾病是全球死亡率最高的疾病,其中心肌梗死(Myocardial infarction,MI)更是占心血管疾病死亡率的46%,对人类的健康造成了严重威胁。干细胞移植能促进受损心肌细胞修复和再生,在MI的治疗中发挥重要作用。其中,骨髓间充质干细胞(Bone marrow mesenchymal stem cells,BMSCs)凭借其低免疫原性、高增殖能力以及强免疫调节的优势成为干细胞疗法的主要细胞来源,但其仍存在移植后存活、迁移和分化能力低下等一系列问题。中医学认为MI属“胸痹”范畴,对其治疗已有几千年的历史。中医药在BMSCs治疗MI中的作用引起了学者的广泛关注。文中将基于中医理论总结目前BMSCs移植过程的各阶段中医药起到的关键作用。同时,总结干细胞移植的不同阶段不同治则的方药调控干细胞治疗MI的作用机制,探讨中医理论与BMSCs增殖、迁移、归巢、分化、存活的关系,并通过现代纳米给药系统,高通量筛选中药有效成分,增强中药疗效。结合中医基础理论提出“心-肾-髓-以通为养”理论以及BMSCs的“肾精属性”,推动中西医结合治疗结合的理论创新。

骨髓间充质干细胞移植治疗大鼠心肌梗死:急性和慢性运动的影响

背景:干细胞移植对治疗心肌梗死具有可观的治疗前景,但移植细胞向心脏归巢效率及在心脏内的滞留率和存活率较低限制了干细胞疗效。运动疗法是心肌梗死患者心脏康复的重要有机组成部分,然而运动在干细胞移植治疗心肌梗死中的作用尚未明确。目的:探讨运动(包括急性和慢性运动)对骨髓间充质干细胞移植治疗大鼠心肌梗死的影响。方法:取80只雌性SD大鼠,采用随机数字表法分为假手术组、模型组、移植组或联合组,每组20只。模型组、移植组或联合组大鼠通过冠状动脉结扎术制作心肌梗死模型,造模24 h后,联合组进行8周有氧运动(慢性运动,30 min/d,每周运动5 d),于首次运动(急性运动)后5 min内,移植组和联合组尾静脉输注绿色荧光蛋白标记的SD大鼠骨髓间充质干细胞,首次运动后24 h取部分大鼠,检测大鼠心肌内移植的干细胞存活率、Y染色体性别决定区mRNA表达、归巢因子蛋白表达以及氧化应激和炎症反应参数;末次运动后72 h取剩余大鼠,检测心脏结构与功能、心肌组织学变化和Ki67+细胞数量。结果与结论:(1)急性运动后:与假手术组比较,模型组心肌活性氧、丙二醛、肿瘤坏死因子α和白细胞介素1β水平升高(P <0.05),超氧化物歧化酶活性降低(P <0.05);与模型组比较,移植组和联合组活性氧、丙二醛水平及肿瘤坏死因子α和白细胞介素1β蛋白表达降低(P <0.05),超氧化物歧化酶活性及基质细胞衍生因子1α、CXC趋化因子受体4蛋白表达升高(P <0.05);与移植组比较,联合组活性氧、丙二醛水平及肿瘤坏死因子α和白细胞介素1β蛋白表达降低(P <0.05),干细胞存活率、Y染色体性别决定区mRNA表达、超氧化物歧化酶活性及基质细胞衍生因子1α和CXC趋化因子受体4蛋白表达升高(P <0.05)。(2)慢性运动后:与假手术组比较,模型组心肌细胞横截面积、胶原含量增加(P <0.05),左心室射血分数、左心室短轴缩短率下降(P <0.05);与模型组比较,移植组心肌细胞横截面积与胶原含量降低(P <0.05),Ki67+细胞升高(P <0.05);与移植组比较,联合组胶原含量降低(P <0.05),心肌细胞横截面积、左心室射血分数、左心室短轴缩短率、Ki67+细胞升高(P <0.05)。(3)急性运动通过促进干细胞归巢、改善心肌微环境提高外源性干细胞存活率,慢性运动可刺激干细胞移植后心肌细胞增殖、抑制心脏重塑并增强心功能,提示运动有助于优化大鼠心肌梗死后干细胞移植疗效。

干细胞来源外泌体治疗大鼠心肌梗死有效性的Meta分析

目的系统性评价干细胞来源外泌体治疗大鼠心肌梗死的有效性。方法检索PubMed和中国生物医学文献服务系统(SinoMed)等数据库,采用主题词方式进行检索,外文数据库以Pubmed为例,检索策略为:exosomes AND stem cells AND myocardial infarction;中文数据库以中国生物医学文献服务系统(SinoMed)为例,检索策略为:((外泌体)AND(干细胞))AND(心肌梗死);收集干细胞来源外泌体治疗大鼠心肌梗死模型的相关文献并最终纳入10篇文献进行Meta分析。首先行异质性检验,然后逐次剔除单个研究,进行敏感性分析,最后漏斗图检测文章发表偏倚。结果最终纳入10篇动物实验文献,共179只大鼠。实验组97只采用干细胞来源的外泌体治疗,对照组82只采取空白对照、生理盐水或者PBS干预。Meta分析结果示:干细胞来源的外泌体治疗可以显著提高心肌梗死大鼠的左室射血分数(SMD=13.91,95%CI:8.90~18.91,P<0.01)、左室短轴收缩率(SMD=7.52,95%CI:5.29~9.76,P<0.01)以及减少心梗面积(SMD=−15.15,95%CI:−17.90~−12.40,P<0.01)。结论干细胞来源的外泌体治疗可明显改善心肌梗死大鼠的心功能。

心脏组织工程联合干细胞促进心肌修复的研究进展

心力衰竭(心衰)是多种心脏疾病进展的终末阶段,也是心脏病患者死亡的主要原因。随着人口数量的增长和人口老龄化的加快,心衰患者的数量不断增加。据统计,全球每年有超过1000万人面临心衰的威胁,目前我国心衰患者约1370万,且每年仍有5%~7%的患者进展为终末期心衰,药物疗效局限[1,2]。目前心脏移植是治疗终末期心衰最有力的手段,但供体数量、治疗费用及技术等诸多因素严重限制了心脏移植的临床应用。

补阳还五汤对急性心肌梗死大鼠移植骨髓间充质干细胞归巢作用的实验研究

目的:观察补阳还五汤对急性心肌梗死大鼠移植骨髓间充质干细胞(Bone Mesenchymal Stem Cells,BMSCs)归巢的影响及补阳还五汤与BMSCs联合对心肌损伤的防护作用。方法:取7~8周龄SPF级Sprague-Dawley(SD)大鼠48只,雌雄各半,体质量(220±20)g,随机分为4组:假手术组、模型组、BMSCs移植组、补阳还五汤+BMSCs移植组。各组大鼠灌胃3 d后随机取6只采集血清,采用生化法检测心肌酶[磷酸肌酸同工酶(CK-MB)、肌钙蛋白I(Cardiac Troponin I,cTnI)]水平;采用酶联免疫吸附试验(ELISA)检测炎症因子白细胞介素(Interleukin,IL)-6、肿瘤坏死因子-α(Tumor Necrosis Factor-α,TNF-α)表达情况;取心肌梗死及边缘区心肌组织,镜下观察移植BMSCs归巢情况。其余大鼠继续灌胃,4周后运用多普勒超声心动图分析心功能变化。结果:与模型组比较,补阳还五汤+BMSCs移植组CK-MB、cTnI含量降低明显,差异有显著统计学意义(P <0.01)。与模型组、BMSCs移植组比较,补阳还五汤+BMSCs移植组IL-6、TNF-α水平下降,差异有统计学意义(P <0.05)。荧光显微镜下示补阳还五汤+BMSCs移植组的荧光细胞表达数量高于单纯BMSCs移植组(P <0.05)。与模型组比较,补阳还五汤+BMSCs移植组左室射血分数升高明显,差异有统计学意义(P <0.05)。结论:补阳还五汤可以促进移植BMSCs归巢,发挥心肌损伤的防护作用,其机制可能与补阳还五汤抑制心肌梗死后局部炎症、祛瘀生新、改善心肌局部代谢环境有关。

生物素化IGF1联合骨髓干细胞移植治疗急性心肌梗死的实验室研究

目的探讨生物素化IGF1联合骨髓干细胞移植治疗急性心肌梗死的实验室研究。方法选取28只健康新西兰大白兔分成4组,分别为对照组(给予安慰剂,相同剂量的DMEM培养液),观察组1[给予MSC和生物素化微细纤维肽修饰的IGF-1。混有MSC40μl(5×10^(6)/μl),80PBS(200 ng/ml IGF-1)],观察组2[给予MSC和未修饰的IGF-1。混合MSC40μl(5×10^(6)/μl),80PBS(200 ng/ml IGF-1)]以及观察组3[只给MSC(MSC 40μl)],各7只。分别对比其超声心动图左心功能,HE染色以及间隙链接蛋白43。结果本研究成功复制了急性心肌梗死的动物模型,并能成功存活8周以上。四组术前的射血分数及左室短轴缩短率比较,差异无统计学意义(P>0.05)。对照组术前的射血分数及左室短轴缩短率与术后比较,差异无统计学意义(P>0.05)。观察组1、观察组2、观察组3术前的射血分数及左室短轴缩短率与术后比较,差异有统计学意义(P<0.05)。观察组1的射血分数及左室短轴缩短率均比其余3组改善明显,差异有统计学意义(P<0.05)。观察组2的射血分数及左室短轴缩短率比观察组3及对照组改善明显,差异有统计学意义(P<0.05)。而观察组3的射血分数及左室短轴缩短率比对照组改善明显,差异有统计学意义(P<0.05)。观察组1、2、3可见心肌细胞数量和毛细血管密度均增加,且观察组1的可见心肌细胞数量和毛细血管密度增加更明显。观察组1的间隙链接蛋白43比其余3组表达更高。结论单纯MSC移植治疗能促进存活心肌生长,改善心功能。且生物素化微细纤维肽修饰的IGF-1联合MSC治疗,比单纯IGF-1联合MSC及单纯MSC治疗效果优越。

诱导多能干细胞在遗传性心脏疾病模型中的应用与机制

背景:遗传性心脏病具有较高的患病率及死亡率,至今其发病机制仍未阐明。尽管部分遗传性心脏病已经建立了相应的动物模型,为研究遗传性心脏病的发病机制提供了一定的基础,但是由于物种间的差异等原因显著降低了这些研究结果的价值,因此,需要全新的模型来探索其发生发展过程。目的:综述了目前诱导多能干细胞在构建多种遗传性心脏病模型中的作用和潜在的应用前景。方法:第一作者于2023年1-3月期间应用计算机在Pub Med数据库中检索近13年的相关文献,以“induced pluripotent stem cell,inherited heart disease,congenital heart disease”等为检索词,最终纳入76篇文献进行分析。结果与结论:自2007年诱导多能干细胞从人体体细胞中诱导建立以来,已有许多针对疾病特异性诱导多能干细胞的研究报道。由于疾病特异性诱导多能干细胞能够再现疾病表型,因此有望成为体外疾病建模的一种新研究工具,用于分析发病机制和研制辅助药物。在心血管遗传性疾病的研究方面,从患者特异性诱导多能干细胞分化得到的心肌细胞中含有参与心脏发育异常相关的基因突变,因此,其可作为一种全新的工具研究遗传性心脏病的潜在机制。到目前为止,诱导多能干细胞来源心肌细胞已被广泛用于多种遗传性心脏疾病的分子机制研究,如心脏电生理性疾病、心肌病以及一些综合征性遗传性心脏疾病。

心肌补片:细胞来源、完善策略及最佳制作方法分析

背景:心肌补片是一种修复损伤心肌的有效方式,但目前使用哪种细胞制作心肌补片和如何使心肌补片在体内发挥最大的治疗效果还存在争议。目的:通过综述心肌补片的细胞来源和完善心肌补片的策略来寻找出制作心肌补片的最佳方法。方法:由第一作者应用计算机以“cell sheet,cell patch,cardiomyocytes,cardia progenitor cells,fibroblasts,embryonic stem cell,mesenchymal stem cells”等为英文检索词检索PubMed和Web of Science数据库;以“心肌补片,生物3D打印,心肌”为中文检索词检索中国知网和万方数据库,经过入组筛选后,最终纳入94篇文献进入结果分析。结果与结论:①心肌补片的细胞来源主要分为3类:分别是体细胞、单能干细胞和多能干细胞。心肌补片的细胞来源丰富,但是并不是所有的细胞都适合制作心肌补片,例如,成纤维细胞和骨骼肌母细胞制成的心肌补片会有致心律失常的风险,间充质干细胞在体内的作用时间短并且存在伦理方面的问题。随着诱导式多功能干细胞的发现,为制作心肌补片提供了一个可靠的细胞来源。②心肌补片的制作方法有两种:一种是使用细胞片技术,另一种是使用生物3D打印技术。细胞片技术可完整保留细胞外基质成分,可以最大程度地模拟细胞在体内的生长循环,但是想要通过细胞片技术获得具有三维结构的心肌补片还存在困难。而生物3D打印技术可以通过计算机个性化设计获得具有三维结构的心肌补片。③完善心肌补片的策略主要包括:多种细胞共同培养后制作成心肌补片、改进生物3D打印技术中的墨水配方和支架成分、提高心肌补片的治疗效果、抑制移植后的免疫排斥反应和完善干细胞的分化培养方案。④目前还没有制作心肌补片的最佳细胞来源和制作方法,单靠某一种细胞或者某一种技术所获得的心肌补片常无法达到预期的治疗效果,因此研究者们在制作心肌补片之前需要根据预期的治疗效果来选择合适的策略制作心肌补片。