【优秀论文】骨髓单个核细胞移植对心肌梗死后心室重构的影响.pdf

北京大学
博士学位论文
骨髓单个核细胞移植对心肌梗死后心室重构的影响
姓名:徐晓蓉
申请学位级别:博士
专业:内科学(心血管病)
指导教师:高炜
20070501
骨髓单个核细胞移植对心肌梗死后心室重构的影响

博士生:徐晓蓉
导师:高炜教授
北京大学第三医院心血管内科

中文摘要

研究背景及目的:近年来药物及冠状动脉血运重建治疗的发展已使急性心肌
梗死死亡率明显降低,但心肌梗死导致的心肌坏死和心室重构仍然是缺血性心脏
病发生充血性心力衰竭的主要原因,发病率逐年上升。干细胞治疗是近年来心血
管领域研究的热点。动物实验显示干细胞治疗不但促进血管新生,还增加存活心
肌数量、抑制细胞凋亡,改善心脏收缩功能。其机制可能与干细胞逆转心脏重构
过程有关。胶原基质成分及结构的改变是心室重构的重要决定因素,干细胞是否
通过是否可影响心肌细胞外基质的代谢来调节心肌梗死后心室重构过程尚不清
楚。本实验第一部分制备了小型猪慢性心肌缺血模型,经冠状动脉行自体骨髓单
个核细胞移植,旨在通过观察骨髓单个核细胞移植对心脏功能和结构以及胶原成
分的影响来探讨其对心肌梗死后心室重构的作用和可能机制。第二部分则通过对
心室重构的分子生物学水平的研究进一步揭示骨髓干细胞移植改善心室重构,影
响胶原基质代谢的途径和机制。
研究方法:
第一部分:采用经冠状动脉球囊堵闭法制作小型猪前壁心肌梗死模型,喂养 3
周后随机分为经冠状动脉内移植骨髓单个核细胞(BM-MNC)组(n=7)和 PBS
对照组(n=5)。移植组注入骨髓单个核细胞(±)×107 个,对照组注
入体积相同的磷酸盐缓冲液。继续喂养 4 周后采用超声心动图、左室造影评价心
脏结构和心功能的变化。处死动物取材后用病理学方法检测心肌梗死面积和室壁
变薄程度以进一步评价心脏重构指标。用羟脯氨酸消化法和天狼猩红染色测定心
肌胶原含量并观察胶原纤维的分布和形态。
第二部分:进一步检测移植前后不同时间点循环中胶原前体的含量来反映胶
原代谢的情况,并测定局部心肌组织中与胶原代谢关系密切的基质金属蛋白酶
( MMP)和组织金属蛋白酶抑制剂(TIMP)的蛋白表达和活性。
研究结果:
第一部分:移植后 4 周,BM-MNC 组左室舒张末内径(LVEDD)较移植前缩
小( ± mm vs. ± mm , P = ), 左室射血分数(LVEF)较
移植前增加( ± % vs. ± %, P = );对照组 LVEDD 较移植
前有增加趋势, LVEF 则无明显变化(P > )。两组间移植前后 LVEDD 及左 LVEF
差值的比较均有统计学意义(P = 和 P = )。BM-MNC 组在交界区及远
离区胶原含量均较对照组减少( P = 和 P = )。BM-MNC 组梗死区室
壁变薄程度较对照组减轻。两组间梗死面积比较无统计学差异(P > )。
第二部分:BM-MNC 组梗死交界区 MMP-2、MMP-9 的活性均显著低于对照
组(P = 和 P = ),MMP-2 的表达较对照组下降约 %。在交界区或
远离区 MMP-8、MMP-13 蛋白表达较对照组也有减少(P = 和 P = )。
而 BM-MNC 组的 TIMP -4 的表达在梗死交界区较对照组有明显增加(P = ),
导致梗死交界区 MMP-2/TIMP-1 和 MMP-2/TIMP-4 比值在移植组较对照组显著下
调。同时,BM-MNC 组血清 I 型前胶原羧基末端肽( PICP)含量在术后 1 周较对照
组减少(P = )。血清 III 型前胶原氨基末端肽(PIIINP)含量在移植后 2 时较
对照组有明显下降(P = )。
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结论:
1、在小型猪慢性缺血模型中,自体骨髓单个核细胞移植减少心肌胶原的沉积,
并调节了胶原结构,从而减轻了梗死区的延展、室壁变薄和整个心室的扩张,有
效地抑制了心室重构的进程, 改善了心脏功能。
2、骨髓单个核细胞移植通过下调心肌 MMP 和上调 TIMP 的水平从而纠正了
心肌梗死后心肌局部 MMP/TIMP 的比例失衡,影响胶原的代谢过程,减少心肌胶
原的含量,可能是逆转心肌梗死后心室重构的重要机制之一。

[ 关键词]:骨髓单个