自聚肽纳米纤维支架承载骨髓源性心肌干细胞移植治疗心肌梗死的实验研究

目的探讨自聚肽纳米纤维支架承载骨髓源性心肌干细胞(MCSC)移植对大鼠心肌梗死后心功能恢复的影响,寻找一种更适合承载心肌干细胞治疗心肌梗死的可注射性生物材料。方法通过单细胞克隆培养技术,从骨髓间充质干细胞中筛选具有心肌特异分化潜能的MCSC,固相合成自聚多肽。将雌性大鼠心肌梗死模型随机分为3组:对照组、MCSC移植组、支架承载MCSC移植组。细胞移植后4周,用M型超声心动图检测心功能恢复情况;对心脏组织切片进行Masson染色,利用图像分析检测胶原纤维比率;用原位荧光杂交法标记心肌组织中Y染色体细胞,并检测其心肌肌钙蛋白T(cTnT)的表达。结果支架承载MCSC移植组与MCSC移植组相比,大鼠的心功能指数明显提高,胶原纤维比率明显减小,Y染色体阳性细胞数明显增多,差异均具有统计学意义。结论支架承载MCSC移植治疗心肌梗死,有利于移植细胞在受损心肌内的存活和向功能性心肌分化,并促进心功能恢复,其疗效优于单纯干细胞移植。

IGF-1通过BTEB调控CYPs途径保护心肌细胞免于凋亡

目的探讨胰岛素样生长因子1对大鼠心肌细胞凋亡保护作用的基因调控机制。方法体外培养新生大鼠心肌细胞,通过RT-PCR及Werstern-blot观察IGF-1调节BTEB及其下游细胞色素C家族成员CYP1A1、2E1、3A11和11A1的基因表达情况。过氧化氢处理诱导心肌细胞凋亡,通过Annexin VFITC/PI双染色法、Caspase 3活性测定、Hoechest33258染色法和Tunel法观察下调CYPs的基因表达对心肌细胞凋亡的影响;JC-1线粒体膜电位检测法和透射电镜观察心肌细胞线粒体膜电位和形态的改变。结果大鼠心肌细胞经IGF-1刺激60 min后,BTEB m RNA和蛋白表达均明显下降;IGF-1刺激48 h后,CYP1A1、2E1、3A11和11A1的m RNA和蛋白表达均明显下降(均P<0.01);用BTEB特异性的si RNA人为下调BTEB基因表达后,CYP1A1、3A1 m RNA和蛋白表达明显下降(均P<0.01),CYP2E1、11A1 m RNA和蛋白表达变化不明显。与对照组相比,H2O2诱导的大鼠心肌细胞用CYP1A1、2E1、3A11和11A1特异性的si RNA人为下调上述基因表达后,Annexin V-FITC/PI双染法显示心肌细胞凋亡率下降(均P<0.05)、Caspase 3活性测定显示酶活性降低(均P<0.05)、Hoechest33258染色和Tunel法检测结果显示凋亡小体和凋亡细胞数目减少,与IGF-1的抗心肌细胞凋亡效果相似;且细胞线粒体膜电位下降率明显降低(均P<0.05),线粒体形态明显改善。结论 IGF-1可以通过下调细胞色素C家族成员CYP1A1、2E1、3A11和11A1的表达改善线粒体功能,其中CYP1A1、3A11受BTEB调控途径发挥抗心肌细胞凋亡作用。

胰岛素样生长因子-1通过细胞外信号调节激酶1/2通路下调转录因子基本转录元件结合蛋白表达抗心肌细胞凋亡

目的探讨胰岛素样生长因子-1(IGF-1)对大鼠心肌细胞凋亡保护作用的基因调控机制。方法体外培养新生大鼠心肌细胞,10nmol/L IGF-1刺激的同时,分别加入磷脂酰肌醇-3激酶(PI3K)、细胞外信号调节激酶(ERK)1/2和Raf-1 3条通路抑制剂(20μmol/L),通过RT-PCR及Western blotting方法观察IGF-1调节基本转录元件结合蛋白(BTEB)的基因表达及其通路调控。100μmol/L H2O2处理诱导心肌细胞凋亡,通过DNA梯度分析、Annexin V-FITC/PI双染色法、Caspase-3活性测定、Hoechest33258染色法观察用BTEB特异性siRNA人为下调BTEB基因表达后对心肌细胞凋亡的影响。结果大鼠心肌细胞经IGF-1刺激60min后,BTEB mRNA和蛋白表达均明显下降;与对照组相比,加入ERK1/2通路抑制剂PD98059组BTEB的mRNA和蛋白表达均明显增高(P<0.01);H2O2诱导的大鼠心肌细胞于下调BTEB表达后,DNA片段化改善,心肌细胞凋亡率下降(P<0.05),Caspase-3活性降低(P<0.05),凋亡小体减少,与IGF-1的抗心肌细胞凋亡效果相似。结论 IGF-1可以通过ERK1/2通路下调转录因子BTEB基因表达而发挥抗心肌细胞凋亡的作用。

空心加压螺纹钉联合带缝匠肌骨瓣移植治疗青壮年股骨颈骨折

目的观察空心加压螺纹钉联合带缝匠肌骨瓣移植是治疗青壮年股骨颈骨折的临床治疗效果。方法采用回顾性资料分析方法,选取骨科1998年至2004年收治的青壮年股骨颈骨折21例,观察用空心加压螺纹钉联合带缝匠肌骨瓣移植是治疗青壮年股骨颈骨折方法治疗后,骨折愈合情况,并发症的发生率及髋关节功能恢复情况。结果经1～3年的随访,本组病例中除2例并发股骨头坏死及髋内翻畸形外,其余病例均获愈合,功能优良率达90%以上。结论空心加压螺纹钉联合带缝匠肌骨瓣移植是治疗青壮年股骨颈骨折是一种较为理想的手术治疗方法。

二氮嗪预处理对大鼠骨髓源性心肌干细胞抗氧化应激的作用

目的探讨二氮嗪预处理对大鼠骨髓源性心肌干细胞(MCSCs)在氧化应激条件下的作用。方法利用过氧化氢溶液(H2O2)处理MCSCs造成氧化应激损伤,Annexin V/PI双标记法检测细胞凋亡的情况,采用RT-PCR和免疫印迹检测二氮嗪预处理对细胞的基因表达和Akt磷酸化水平的影响。结果经二氮嗪预处理后,在氧化应激条件下MCSCs凋亡率下降,细胞的肝细胞生长因子和碱性成纤维生长因子mRNA表达显著增加,磷酸化Akt水平明显上调。结论二氮嗪预处理可以提高大鼠MCSCs的抗氧化应激能力,其机制与提高细胞的HGF和bFGF基因表达和Akt磷酸化水平有关。

功能化纳米支架承载干细胞移植治疗大鼠心肌梗死的研究

目的:探讨功能化纳米纤维支架(NFS)承载骨髓源性心肌干细胞(MCSCs)移植对大鼠心肌梗死(MI)后心功能恢复的影响,寻找一种更适合承载MCSCs治疗MI的可注射性生物材料。方法:通过单细胞克隆培养技术,从骨髓间充质干细胞中筛选具有心肌特异分化潜能的MCSCs,并固相合成自聚多肽。将24只雌性大鼠MI模型随机分为3组,即对照组、MCSCs移植组和支架承载MCSCs移植组,每组8只。细胞移植后4周,用M型超声心动图检测心功能恢复的情况。将心脏组织切片并进行Masson染色,利用图像分析检测胶原纤维的比率。采用原位荧光杂交法标记心肌组织中的Y染色体细胞,并检测心肌肌钙蛋白T(cTnT)的表达。结果:与MCSCs移植组相比,支架承载细胞移植组大鼠的心功能指数明显提高,胶原纤维比率明显减小,Y染色体阳性细胞数明显增多(P<0.05)。结论:支架承载MCSCs移植治疗MI,有利于移植细胞在受损心肌内的存活和向功能性心肌细胞分化,并可促进心功能恢复,其疗效优于单纯干细胞移植。