心肌樣細(xì)胞移植對(duì)大鼠心肌梗死的療效觀察

王秀力姜世強(qiáng)劉穎王潔呂茜王雷李春梅宮海濱

心肌樣細(xì)胞移植對(duì)大鼠心肌梗死的療效觀察

王秀力1姜世強(qiáng)2劉穎1王潔1呂茜1王雷1李春梅1宮海濱1

目的觀察心肌樣細(xì)胞（CLC）移植對(duì)心肌梗死大鼠的療效。方法制備大鼠心肌梗死動(dòng)物模型，4周后超聲檢測(cè)大鼠血流動(dòng)力學(xué)變化；體外分離、純化大鼠骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞（BMSC），15 ng/ml的胰島素樣生長(zhǎng)因子1（IGF-1）誘導(dǎo)BMSC分化為 CLC 3，7，14和21 d，采用Western blot技術(shù)檢測(cè)心肌標(biāo)志性蛋白α-SMA，Ttroponin-T和Troponin-I的表達(dá)。CLC移植治療心肌梗死大鼠，實(shí)驗(yàn)共分4組：心肌梗死組，生理鹽水對(duì)照組，BMSC組及CLC組。移植治療4周，超聲檢測(cè)血流動(dòng)力學(xué)變化后取材大鼠心肌，冰凍切片，HE染色后檢測(cè)大鼠心肌梗死的面積。統(tǒng)計(jì)分析采用單因素方差分析，實(shí)驗(yàn)組之間比較采用t檢驗(yàn)。結(jié)果心肌梗死模型制備4周，模型組大鼠的 LVSP數(shù)值為（118.74±11.56）mmHg，低于假手術(shù)組（130.42±12.58）mmHg，模型組大鼠的 LVEDP 數(shù)值為（14.29 ± 7.63）mmHg，高于假手術(shù)組（2.44±1.11）mmHg，+dp/dt數(shù)值為（2645.17±468.16）mmHg/s低于假手術(shù)組（4087.29 ±525.17）mmHg/s，-dp/dt數(shù)值為（2487.80±348.21）mmHg/s低于假手術(shù)組（3865.81±614.37）mmHg/s，差異均具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜ 0.01）。IGF-1誘導(dǎo)BMSC 3，7，14和21d后均檢測(cè)到α-SMA、Troponin-T和Troponin-I的表達(dá)，與第3天比較P＜ 0.01。移植治療4周后發(fā)現(xiàn)生理鹽水對(duì)照組大鼠血流動(dòng)力學(xué)沒(méi)有任何改變，BMSC組及CLC組大鼠的LVEDP數(shù)值分別為（9.15±4.54）mmHg和（4.67±3.46）mmHg，低于心肌梗死組（14.29±7.63）mmHg， +dp/dt數(shù)值分別為（3245.45±368.76）mmHg/s和（3612.78±468.54）mmHg/s，高于心肌梗死組（2645.17±468.16）mmHg/s，-dp/dt數(shù)值分別為（3014.11±412.12）mmHg/s和（3347.21±398.56）mmHg/s，高于假手術(shù)組（2487.80±348.21）mmHg/s,同時(shí)CLC組大鼠的 LVEDP（4.67±3.46）mmHg低于BMSC 組（9.15±4.54）mmHg，±dp/dt數(shù)值分別是（3612.78±468.54）mmHg/s和（3347.21±398.56）mmHg/s高于 BMSC 組（3245.45±368.76）mmHg/s和（3014.11±412.12）mmHg/s，差異均具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜ 0.01）。BMSC 組和CLC組的心梗面積與心肌梗死組比較明顯減小，CLC組的梗死面積與BMSC組比較也明顯減小，差異均具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜ 0.01）。結(jié)論IGF-1誘導(dǎo)BMSC分化為CLC后移植治療心肌梗死大鼠比單獨(dú)移植BMSC療效更好。

骨髓； 間質(zhì)干細(xì)胞； 胰島素樣生長(zhǎng)因子Ⅰ； 肌細(xì)胞，心臟； 心肌梗死； 細(xì)胞移植

心肌梗死患者常常由于血供的限制而導(dǎo)致不可逆的心肌細(xì)胞的缺失和心臟功能的喪失。盡管許多的傳統(tǒng)治療已經(jīng)被應(yīng)用，但是死亡的心肌細(xì)胞仍然是不可再生的，已經(jīng)形成的瘢痕組織不能被重新修復(fù)。目前對(duì)于急性心肌梗死的主要治療方法是通過(guò)血栓溶解、血管成形術(shù)及旁路移植來(lái)對(duì)梗死區(qū)域進(jìn)行再灌注。然而，再灌注隨之而來(lái)的缺血缺氧會(huì)誘導(dǎo)進(jìn)一步的心肌細(xì)胞死亡?，F(xiàn)已證明在心肌梗死的急性期，干細(xì)胞治療可以阻止心肌細(xì)胞凋亡，促進(jìn)局部血管再生，改善心肌灌注，降低局部炎癥反應(yīng)[1-2]。在心肌梗死的晚期，可以利用有活力的心肌細(xì)胞，平滑肌細(xì)胞和內(nèi)皮細(xì)胞來(lái)降低瘢痕組織的形成，因此，利用干細(xì)胞移植來(lái)治療急性期的心肌梗死有望應(yīng)用于臨床[3-4]。

前期的工作發(fā)現(xiàn)，心肌細(xì)胞培養(yǎng)上清能夠誘導(dǎo)骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞（bone mesenchymal stem cell，BMSC）分化為心肌樣細(xì)胞（cardiomyocyte like cells，CLC），其中起主要作用的細(xì)胞因子是胰島素樣生長(zhǎng)因子 1（insulin like growth factor 1，IGF-1），其誘導(dǎo)機(jī)制可能與MAPK和PI3K信號(hào)通路有關(guān)[5-6]。本研究在前期實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，采用冠脈結(jié)扎的方法制備急性心肌梗死動(dòng)物模型，分離培養(yǎng)純化BMSC，IGF-1誘導(dǎo)BMSC分化為CLC后移植治療心肌梗死大鼠，觀察CLC移植治療心肌梗死大鼠的療效，試圖為BMSC臨床應(yīng)用提供一定的理論依據(jù)。

材料與方法

一、材料

1.實(shí)驗(yàn)動(dòng)物：SD大鼠，雄性80只，體質(zhì)量180 ～220 g，由中國(guó)科學(xué)院上海實(shí)驗(yàn)動(dòng)物中心提供。

2.試劑：DMEM/F12培養(yǎng)基購(gòu)自美國(guó)Gibco公司。胎牛血清（FBS）購(gòu)自美國(guó)Hyclone公司。L-谷氨酰胺購(gòu)自美國(guó)Sigma公司?？笴D29、CD45單克隆抗體購(gòu)自美國(guó)Biolegend公司?？笴D44單克隆抗體購(gòu)自美國(guó)Serotec公司?？剐募√禺愋约♀}蛋白T單克隆抗體和抗心肌特異性肌鈣蛋白I單克隆抗體購(gòu)自英國(guó)Abcam公司?？功?SMA抗體購(gòu)自武漢博士德生物工程有限公司。BCA蛋白測(cè)量試劑盒購(gòu)自美國(guó)Thermo公司。IGF-1購(gòu)自美國(guó)PeproTech公司。即用型免疫組化試劑盒和AEC顯色試劑盒均購(gòu)自武漢博士德生物工程有限公司。NBT/BCIP試劑盒購(gòu)自海門市碧云天生物科技有限公司。

二、方法

1.制備SD大鼠心肌梗死動(dòng)物模型：10﹪水合氯醛腹腔麻醉（0.3 g/kg）后，剝離氣管，行氣管插管術(shù)，連接小動(dòng)物呼吸機(jī)，潮氣量為200～300 ml/次，呼吸頻率為90次/分，呼吸比為1:1.5，進(jìn)行人工通氣。胸部去毛，消毒，在胸骨左側(cè)0.5 cm縱向切開(kāi)皮膚，長(zhǎng)4 cm，鈍性分離筋膜及肋間外肌，在心跳明顯處鈍性分離肋間內(nèi)肌，打開(kāi)胸腔，用開(kāi)瞼器撐開(kāi)肋間，剪開(kāi)心包，擠壓心臟使其暴露，左手將心臟輕輕擠出后，在左心耳與肺動(dòng)脈圓錐之間距主動(dòng)脈根部3 mm處用7.0無(wú)創(chuàng)縫合線結(jié)扎冠脈前降支，立即關(guān)胸并用注射器抽出胸腔內(nèi)氣體，以恢復(fù)負(fù)壓，將肌肉層和皮膚分別縫合后，用吸痰管吸掉口咽及氣道的分泌物，一般吸3～5次即可。然后拔除軟管，胸外按壓數(shù)下，幫助大鼠恢復(fù)自主呼吸。術(shù)后連續(xù)3 d肌肉注射青霉素40萬(wàn)單位以預(yù)防感染，觀察4周，共制備假手術(shù)組30只大鼠，模型組50只大鼠。

2. BMSC的分離、培養(yǎng)與鑒定：將成年SD大鼠脫臼處死，75﹪酒精浸泡消毒5 min，無(wú)菌條件進(jìn)行BMSC的分離與培養(yǎng)，反復(fù)傳代擴(kuò)增，待細(xì)胞傳代到P6，將純化的細(xì)胞采用免疫細(xì)胞化學(xué)染色方法進(jìn)行鑒定，具體方法詳見(jiàn)參考文獻(xiàn)[5-6]。

3. IGF-1誘導(dǎo)大鼠BMSC向CLC分化：15 ng/ml IGF-1誘導(dǎo)大鼠 BMSC 向 CLC 分化 3，7，14和21 d，分化后采用Western blot檢測(cè)心肌標(biāo)志性蛋白α-SMA，Ttroponin-T和Troponin-I的表達(dá)，具體方法詳見(jiàn)參考文獻(xiàn)[5-6]。

4.大鼠BMSC和CLC移植治療心肌梗死：收集經(jīng)免疫細(xì)胞化學(xué)染色鑒定后的BMSC和IGF-1誘導(dǎo)后的BMSC并進(jìn)行計(jì)數(shù)，以1×105/μl的細(xì)胞密度對(duì)大鼠行尾靜脈注射，實(shí)驗(yàn)共分4組：心肌梗死組，生理鹽水對(duì)照組，BMSC組及CLC組，每天觀察大鼠狀態(tài)，4周后對(duì)大鼠進(jìn)行超聲檢測(cè)。超聲檢測(cè)后取材大鼠心臟，OCT包埋冰凍切片后行HE染色，二甲苯透明，中性樹(shù)膠封片。分別取假手術(shù)組，切片中梗死面積最大的切面，觀察大鼠梗死面積的變化。

三、統(tǒng)計(jì)學(xué)分析方法

用Image-Pro Plus 6.0圖像分析系統(tǒng)提取圖像。用Image J、Sigma Stat 3.5和GraphPad prism 5.0圖像處理軟件分析處理Weatern blot蛋白條帶及心肌梗死面積的試驗(yàn)結(jié)果。用SPSS13.0統(tǒng)計(jì)軟件進(jìn)行分析。大鼠心功能血流動(dòng)力學(xué)檢測(cè)數(shù)據(jù)，IGF-1誘導(dǎo)大鼠BMSC分化為CLC的蛋白表達(dá)數(shù)據(jù)，CLC移植治療心肌梗死大鼠結(jié)果數(shù)據(jù)均以表示，統(tǒng)計(jì)分析采用單因素方差分析，實(shí)驗(yàn)組之間比較采用t檢驗(yàn)，以P＜ 0.05為差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

結(jié) 果

1.大鼠心功能血流動(dòng)力學(xué)檢測(cè)：心肌梗死模型制備4周，結(jié)果假手術(shù)組大鼠無(wú)一死亡，模型組大鼠死亡10只，超聲檢測(cè)大鼠血流動(dòng)力學(xué)變化，結(jié)果發(fā)現(xiàn)模型組大鼠的LVSP顯著低于假手術(shù)組，LVEDP顯著高于假手術(shù)組，±dp/dt顯著低于假手術(shù)組，差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜ 0.01，表1）。

表1 模型組和假手術(shù)組大鼠心功能血流動(dòng)力學(xué)指標(biāo)變化比較（±s）

表1 模型組和假手術(shù)組大鼠心功能血流動(dòng)力學(xué)指標(biāo)變化比較（±s）

分組 動(dòng)物數(shù) LVSP（mmHg） LVEDP（mmHg） +dp/dt（mmHg/s） -dp/dt（mmHg/s）假手術(shù)組 30 130.42±12.58 2.44±1.11 4087.29±525.17 3865.81±614.37模型組 40 118.74±11.56 14.29±7.63 2645.17±468.16 2487.80±348.21t值 3.979 -9.605 11.905 11.028P值 ＜ 0.01 ＜ 0.01 ＜ 0.01 ＜ 0.01

2.BMSC的分離、培養(yǎng)與鑒定：分離培養(yǎng)的BMSC，第3天開(kāi)始換液，已經(jīng)貼壁出現(xiàn)部分形態(tài)，圖1a示第3天貼壁的BMSC呈圓形、三角形，紡錘形或是長(zhǎng)梭形。隨著細(xì)胞傳代培養(yǎng)次數(shù)增加，細(xì)胞呈現(xiàn)均一形態(tài)，全部呈長(zhǎng)梭形，圖1b是原代培養(yǎng)第7天的BMSC，細(xì)胞匯流生長(zhǎng)。當(dāng)細(xì)胞培養(yǎng)到第6代時(shí)，采用免疫細(xì)胞化學(xué)染色法對(duì)細(xì)胞進(jìn)行了鑒定，圖 2a，b，c，d加的一抗分別是 PBS，CD45，CD29，CD44。與PBS對(duì)照組比較，CD45表達(dá)陰性，CD29和CD44均表達(dá)陽(yáng)性。CD45是造血干細(xì)胞的標(biāo)志性蛋白，CD29和CD44是BMSC的標(biāo)志性蛋白，CD45表達(dá)陰性，CD29和CD44均表達(dá)陽(yáng)性，證明分離培養(yǎng)的不是造血干細(xì)胞而是BMSC。

圖1 倒置顯微鏡下觀察分離培養(yǎng)的BMSCs（×400）

3. IGF-1誘導(dǎo)大鼠BMSC分化為CLC的結(jié)果：15 ng/ml的 IGF-1誘 導(dǎo) BMSC 3、7、14和 21d后，免疫印跡結(jié)果顯示，細(xì)胞中均檢測(cè)到α-SMA、Troponin-T和Troponin-I的表達(dá)，對(duì)照組上述因子均未檢測(cè)到，而且誘導(dǎo)第14天和21天的α-SMA、Troponin-T和Troponin-I的磷酸化水平最高，與第3天比較，差異均具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜ 0.01，表2）。

4. CLC移植治療心肌梗死大鼠的實(shí)驗(yàn)結(jié)果：移植治療4周后對(duì)大鼠行超聲檢測(cè)血流動(dòng)力學(xué)變化，結(jié)果發(fā)現(xiàn)注射生理鹽水對(duì)照組大鼠血流動(dòng)力學(xué)沒(méi)有任何改變，注射BMSC組與注射CLC組大鼠的LVEDP顯著低于心肌梗死組，±dp/dt顯著高于心肌梗死組，同時(shí)注射CLC組大鼠的LVEDP顯著低于BMSC組，±dp/dt顯著高于BMSC組，差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜ 0.01）。心肌梗死大鼠心肌組織切片行HE染色后發(fā)現(xiàn)，注射BMSC組和注射CLC組的心梗面積與心肌梗死組比較明顯減小，注射CLC組的梗死面積與注射BMSC組比較也明顯減小，差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜ 0.01，表3，表4）。

表2 IGF-1誘導(dǎo)BMSC不同時(shí)間分化為心肌樣細(xì)胞后α-SMA、Troponin-T和Troponin-I的表達(dá)結(jié)果（±s）

表2 IGF-1誘導(dǎo)BMSC不同時(shí)間分化為心肌樣細(xì)胞后α-SMA、Troponin-T和Troponin-I的表達(dá)結(jié)果（±s）

分組 第3天 第7天 第14天 第21天 F值 P值α-SMA 1.00±0.00 1.14±0.08 1.58±0.09 1.60±0.05 250.69 ＜ 0.01 Troponin-T 1.00±0.00 1.35±0.06 1.92±0.10 1.85±0.07 445.55 ＜ 0.01 Troponin-I 1.00±0.00 1.17±0.26 1.89±0.08 1.89±0.10 106.36 ＜ 0.01

表3 移植BMSC組與CLC組大鼠和心肌梗死組大鼠心功能血流動(dòng)力學(xué)指標(biāo)變化比較（±s）

表3 移植BMSC組與CLC組大鼠和心肌梗死組大鼠心功能血流動(dòng)力學(xué)指標(biāo)變化比較（±s）

注：與心肌梗死組比較，aP＜ 0.01；與BMSC組比較，bP＜ 0.01；BMSC：骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞；CLC：心肌樣細(xì)胞

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討 論

在現(xiàn)代社會(huì)，心血管疾病仍然是全球主要的死亡原因之一，而心肌梗死是心力衰竭和死亡的主要原因。隨著與心肌梗死相關(guān)治療的外科技術(shù)的發(fā)展，目前對(duì)于急性心肌梗死的主要治療方法是通過(guò)血栓溶解、血管成形術(shù)及旁路移植對(duì)梗死區(qū)域進(jìn)行再灌注[7-8]，然而，由于再灌注隨著而來(lái)的缺血缺氧會(huì)誘導(dǎo)進(jìn)一步的心肌細(xì)胞死亡。

表4 心肌梗死大鼠注射BMSC與CLC后梗死面積的比較（±s）

表4 心肌梗死大鼠注射BMSC與CLC后梗死面積的比較（±s）

注：與心肌梗死組比較，aP＜ 0.01；與BMSC組比較，bP＜ 0.01；BMSC：骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞；CLC：心肌樣細(xì)胞

分組 動(dòng)物數(shù) LVSP（mmHg） LVEDP（mmHg） +dp/dt（mmHg/s） -dp/dt（mmHg/s）心肌梗死組 10 118.74±11.56 14.29±7.63 2645.17±468.16 2487.80±348.21生理鹽水對(duì)照組 10 119.67±10.41 14.12±3.89 2754.24±478.25 2498.14±354.34 BMSC 組 10 121.25± 9.45 9.15±4.54a 3245.45±368.76a 3014.11±412.12aCLC 組 10 125.14± 6.78 4.67±3.46ab 3612.78±468.54ab 3347.21±398.56abF值 1.023 42.441 14.367 13.758P值 0.393 ＜ 0.01 ＜ 0.01 ＜ 0.01

圖2 倒置顯微鏡下觀察BMSC的鑒定（免疫細(xì)胞化學(xué)染色方法，×400）

間充質(zhì)干細(xì)胞被認(rèn)為是細(xì)胞治療里最有前景的細(xì)胞之一，已經(jīng)證實(shí)在心梗區(qū)域內(nèi)進(jìn)行心肌內(nèi)的移植干細(xì)胞能夠改善心臟功能。間充質(zhì)干細(xì)胞廣泛分布于除了骨髓以外的其他組織內(nèi)，例如脂肪組織、肺、肝、胚胎、羊水、牙髓及牙周韌帶[9]。大部分用于臨床的干細(xì)胞主要來(lái)源于骨髓、脂肪組織和臍帶，人類的間充質(zhì)干細(xì)胞由于不涉及倫理問(wèn)題及高度自我更新能力和較低的免疫原性而特別適合用于急性心肌梗死的治療[10]。一直以來(lái)，像基因修飾和預(yù)處理這樣的多種努力已經(jīng)被用于來(lái)提高間充質(zhì)干細(xì)胞的功能，例如其旁分泌功能，被認(rèn)為是干細(xì)胞治療的主要機(jī)制之一[11]?？扇苄缘呐苑置谝蜃幽軌蛘心脊撬杓?xì)胞和心臟干細(xì)胞到達(dá)心肌損傷區(qū)域，但是由于旁分泌因子的多樣性及復(fù)雜性，具體去鑒定是哪種細(xì)胞因子在心肌梗死區(qū)域起主要的治療作用是非常困難的。

對(duì)于修復(fù)受損心肌，治療缺血性心臟病來(lái)說(shuō)，BMSC治療是一種有前景的治療手段[3]，在過(guò)去的十年里，BMSC在實(shí)驗(yàn)動(dòng)物模型及急性心肌梗死患者的治療上已經(jīng)被證實(shí)是安全的，人們普遍已經(jīng)能夠接受BMSC來(lái)改善心臟功能[12-14]。BMSC通過(guò)增殖和分化為血液內(nèi)細(xì)胞來(lái)增強(qiáng)動(dòng)員宿主的心臟干細(xì)胞，換句話說(shuō)，BMSC提供的這一保護(hù)作用就是通過(guò)旁分泌機(jī)制，即是通過(guò)釋放一系列的細(xì)胞因子在細(xì)胞周圍發(fā)揮他們的作用[15-16]。

本實(shí)驗(yàn)中，心肌梗死模型制備4周后，超聲檢測(cè)大鼠血流動(dòng)力學(xué)變化，結(jié)果發(fā)現(xiàn)模型組大鼠的LVEDP顯著高于假手術(shù)組，成功制備了心肌梗死模型大鼠；另一方面分離、培養(yǎng)BMSC，培養(yǎng)至第6代后對(duì)其進(jìn)行鑒定，發(fā)現(xiàn)第6代的BMSC呈匯流生長(zhǎng)，采用免疫細(xì)胞化學(xué)染色法對(duì)細(xì)胞進(jìn)行了鑒定，發(fā)現(xiàn)與PBS對(duì)照組比較，CD45表達(dá)陰性，CD29和CD44均表達(dá)陽(yáng)性。CD45是造血干細(xì)胞的標(biāo)志性蛋白，CD29和CD44是BMSC的標(biāo)志性蛋白，CD45表達(dá)陰性，CD29和CD44均表達(dá)陽(yáng)性，證明分離培養(yǎng)的不是造血干細(xì)胞而是BMSC。采用15 ng/ml的IGF-1誘導(dǎo)BMSC 14 d后均檢測(cè)到α-SMA、Troponin-T和Troponin-I的表達(dá)最高，隨后將此細(xì)胞移植治療心肌梗死大鼠，4周后對(duì)大鼠行超聲檢測(cè)血流動(dòng)力學(xué)變化，結(jié)果發(fā)現(xiàn)注射生理鹽水對(duì)照組大鼠血流動(dòng)力學(xué)沒(méi)有任何改變，注射BMSC組與注射CLC組大鼠的LVEDP顯著低于心肌梗死組，±dp/dt顯著高于心肌梗死組，同時(shí)注射CLC組大鼠的LVEDP顯著低于BMSC組，±dp/dt顯著高于BMSC組。對(duì)心肌梗死大鼠心肌組織切片行HE染色后發(fā)現(xiàn)，注射BMSC組和注射CLC組的心梗面積與心肌梗死組比較明顯減小，注射CLC組的梗死面積與注射BMSC組比較也明顯減小，證明了IGF-1誘導(dǎo)BMSC分化為CLC后移植治療心肌梗死大鼠比單獨(dú)移植BMSC療效更顯著。

由于干細(xì)胞的多潛能性，直接移植干細(xì)胞治療心肌梗死患者可能會(huì)誘發(fā)心律失常，所以利用各種細(xì)胞因子將干細(xì)胞預(yù)處理為CLC成為近年來(lái)研究的熱點(diǎn)，本實(shí)驗(yàn)雖然成功制備了心肌梗死大鼠模型，利用IGF-1誘導(dǎo)BMSC后移植治療心肌梗死大鼠后發(fā)現(xiàn)單獨(dú)移植BMSC療效更顯著，但是其具體的機(jī)制還有待于進(jìn)一步的研究。

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Curative effect of transplantion of cardiomyocyte-like cells on myocardial infarction rats

Wang Xiuli1, Jiang Shiqiang2, Liu Ying1, Wang Jie1, Lyu Qian1, Wang Lie1, Li Chunmei1, Gong Haibin1.1Department of Xuzhou Cardiovascular Disease Institute, Xuzhou Central Hospital Central Laboratory, Xuzhou Key Lab of Medica, Xuzhou 221009, China;2Department of Anesthesiology,Xuzhou Mercy Hospital,Xuzhou 221009, China

ObjectiveTo observe the effect of transplanting cardiomyocyte-like cells（CLC）to treat myocardial infarction in rats.Methods Animal models of myocardial infarctionwere prepared, and hemodynamics changes of rats models were tested by ultrasonic method 4 weeks later. Bone mesenchymal stem cells（BMSC）were isolated and purifiedin vitro, which were induced to CLCs by 15 ng/ml insulin-like growth factor 1（IGF-1）, and then the expression of myocardial iconic protein α-SMA, Troponin-T and Troponin-Ⅰwere detected with Western blotting method in 3 d, 7 d, 14 d and 21 d. The experimental rats were randomly assigned into 4 groups（a myocardial infarction group, a normal saline group, a BMSC group and a CLC group）. The area of myocardial infarction was detected on rats 4 weeks after transplantation therapy by HE coloring. Data among multiple groups were compared by one-way ANOVA and data between two independent groups were compared byt-test.ResultsAfter myocardial infarction models were prepared for 4 weeks,the LVSP（118.74 ± 11.56）mmHg of the model group were significantly lower than those of the sham operation group（130.42 ± 12.58）mmHg, the LVEDP（14.29 ± 7.63）mmHg of the model group were significantly higher than those of the sham operation group（2.44 ±1.11）mmHg,+dp/dt（2645.17 ± 468.16）mmHg/s of the model group were significantly lower than those of the sham group（4087.29 ± 525.17）mmHg/s, and -dp/dt（2487.80 ± 348.21）mmHg/s of the model group were also significantly lower than those of the sham group（3865.81 ± 614.37）mmHg/s（P＜ 0.01）. The expressions of α-SMA, Troponin-T and Troponin-Ⅰ were detected when BMSCs were induced by IGF-1 on 3 d, 7 d, 14 d and 21 d（P＜ 0.01）. There were not any changes in haemodynamics of the normal saline group 4 weeks after transplantation therapy, the LVEDP of the BMSC group（9.15 ± 4.54）mmHg and CLC group（4.67 ± 3.46）mmHg were significantly lower than those of the myocardial infarction group（14.29 ± 7.63）mmHg, the +dp/dt of BMSC group（3245.45 ± 368.76）mmHg/s and CLC group（3612.78 ± 468.54）mmHg/s were significantly higher than those of the myocardial infarction group（2645.17 ± 468.16）mmHg/s, the -dp/dt of BMSC group（3014.11 ± 412.12）mmHg/s and CLC group（3347.21 ± 398.56）mmHg/s were also significantly higher than the sham group（2487.80 ± 348.21）mmHg/s. In the meantime, the LVEDP of the CLC group（4.67 ± 3.46）mmHg was significantly lower than that of the BMSC group（9.15 ± 4.54）mmHgP＜ 0.01, the +dp/dt of the CLC group（3612.78 ± 468.54）mmHg/s were significantly higher than those of the BMSC group（3245.368 ± 468.16）, the -dp/dt of the CLC group（3347.21 ± 398.56）mmHg/s were also significantly higher than those of the BMSC group（3014.11 ± 412.12）mmHg/s. The myocardial infarction area of the BMSC group and CLC group was reduced obviously compared with the myocardial infarction group, and the myocardial infarction area of CLC group was less than that of the BMSC group（P＜ 0.01）. Conclusion It may be of a better effect that transplanting BMSC induced by IGF-1 into CLC than only transplanting BMSC on myocardial infarction rats.

Bone marrow; Mesenchymal stem cells; Insulin-like growth factor I;Myocytes, cardiac; Myocardial infarction; Cell transplantation

Gong Haibin, Email: ghbxzh@yahoo.com.cn

作者單位：221009 徐州市心血管病研究所 徐州市中心醫(yī)院中心實(shí)驗(yàn)室 徐州市醫(yī)學(xué)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室1；221009 徐州仁慈醫(yī)院麻醉科2

2016-12-19）

（本文編輯：李少婷）

10.3877/cma.j.issn.2095-1221.2017.04.003

江蘇省生命健康科技專項(xiàng)資金資助項(xiàng)目（BL2012019）；徐州市科技發(fā)展項(xiàng)目（XM13B052）

宮海濱，Email：ghbxzh@yahoo.com.cn

王秀力,姜世強(qiáng),劉穎.心肌樣細(xì)胞移植對(duì)大鼠心肌梗死的療效觀察[J/CD].中華細(xì)胞與干細(xì)胞雜志（電子版），2017，7（4）：202-207.