经冠状动脉内注射体外培养骨髓间充质干细胞的安全性

目的:经冠状动脉内移植可以使移植细胞均匀的分布在移植血管相关心肌组织内,同时避免了心肌内注射引起的心肌损伤,是目前很多临床试验采用的移植途径。然而部分学者指出冠状动脉内注射移植可能会导致心肌梗死等并发症。观察经介入途径将骨髓间充质干细胞注射到心肌梗死猪冠状动脉内的可行性及安全性。方法:实验于2005-06/2006-03在中国协和医科大学阜外心血管病医院、卫生部心血管病再生医学重点实验室完成。①实验材料:中华小型猪由中国农业大学实验动物基地提供,雌性,6个月龄。实验过程中对动物处置符合动物伦理学标准。②实验方法:采用密度梯度离心法分离猪骨髓单个核细胞获取骨髓间充质干细胞,并采用超顺磁性氧化铁颗粒和荧光细胞膜标记物CM-DiI进行双重标记。阻断冠状动脉前降支中下1/3处90min后开放制作猪心肌梗死模型。通过导管将骨髓间充质干细胞注射到心肌梗死模型动物的冠状动脉内,观察心电图及肌钙蛋白I在细胞移植后不同时期的变化,应用心脏磁共振在体示踪移植细胞在心脏内的分布,评价心脏形态和功能在细胞移植前后的变化,病理检查分析移植细胞在心肌组织内的分布以及体内非靶器官的再分布情况及组织形态改变。结果:①冠状动脉内移植骨髓间充质干细胞当时及24h后,心电图未见ST-T明显改变,肌钙蛋白未见明显升高。细胞移植后当时及24h后左室舒张末期容积、左室收缩末期容积未见明显增大,左心室射血分数未见降低。移植后2周心脏功能明显改善,左心室容积明显缩小,左心室射血分数明显升高。②细胞移植前、移植后24h、移植后2d,反映心肌损伤的肌钙蛋白I均未出现明显升高,细胞移植过程中心电图未出现明显的变化。③病理检查发现移植细胞在心肌组织内均匀分布,2周后可见移植细胞在梗死区域存活,移植细胞存在向肺、肝、肾等非靶器官的再分布,移植细胞对非靶器官的组织形态无明显影响。结论:实验证明经冠状动脉内移植的骨髓间充质干细胞能够均匀的分布到相关心肌组织内,不会造成梗死心肌组织的功能损伤,并可以明显改善梗死心肌功能,对非靶器官组织形态无明显影响,经冠状动脉内移植骨髓间充质干细胞治疗猪急性心肌梗死是安全可行的。