人骨髓间充质干细胞对犬体外循环缺血再灌注心肌损伤的作用及其机制初探
目的：探讨人骨髓间充质干细胞对犬体外循环缺血再灌注心肌损伤的作用，并对其机制进行初步研究。 方法：12条健康比格犬，根据数字表法随机分三组，每组四只；组Ⅰ（假手术组）：建立体外循环模型+术中主动脉不阻断；组Ⅱ（模型组）：开胸前5min经犬股静脉注入5mL生理盐水+建立体外循环模型+术中主动脉阻断（阻断时间30min）；组Ⅲ（干细胞组）：开胸前5min经犬股静脉注入5mL含hBMMSCs2.0×107个/mL的细胞悬液+建立体外循环模型+术中主动脉阻断（阻断时间30min）。分别在体外循环前5min（T1）、开放主动脉后15min(T2)、1h(T3)、2h(T4)及4h(T5)五个时间点，收集冠状静脉窦静脉血10mL，离心后取血清用ELISA检测IL-8、IL-10、TNF-α浓度变化及全自动生化分析LDH、CK-MB、CTnI的浓度变化。在T5时间点后处死动物，于相同5个时间点收集左心室心尖部心肌组织免疫荧光染色检测Bax、Bcl-2、Mfn-2蛋白表达情况；westernblot检测Bax、Bcl-2、Caspase-3、Cleavedcaspase-3蛋白表达情况及心肌组织HE染色观察心肌组织和心肌细胞形态变化情况；生物信号系统测量5个时间点心脏血流动力学指标的变化。 结果：1.心脏血流动力学：三组犬在T1时LVSP、LVEDP、±dp/dtmax指标差异无统计学意义（P＞0.05）；与T1时间点及组Ⅰ相比，组Ⅱ与组Ⅲ在CPB开放主动脉后，LVSP、±dp/dtmax在各时间点均有不同幅度降低（P＜0.01或P＜0.05），而LVEDP均存在不同幅度升高（P＜0.01或P＜0.05）。与组Ⅱ相比，组Ⅲ的LVSP、±dp/dtmax在主动脉开放后各时间点下降相对较小，而LVEDP升高相对较小，差异均有统计学意义（P＜0.05或P＜0.01）。 2.心肌酶谱：三组犬在T1时间点冠状静脉窦血浆LDH、CK-MB、CTnI的浓度变化差异无统计学意义（P＞0.05）；与T1及组Ⅰ相比，组Ⅱ与组Ⅲ在CPB开放主动脉后各时间点均有不同幅度的升高（P＜0.01或P＜0.05)。与组Ⅱ相比，组ⅢLDH、CK-MB、CTnI的浓度在主动脉开放后各时间点升高相对较低，差异均有统计学意义（P＜0.05或P＜0.01）。 3.HE染色观察心肌组织形态：在CPB开放主动脉后，与组Ⅰ相比，组Ⅱ心肌细胞出现明显的心肌肥大并空泡变性，心肌肌节结构紊乱，部分区域断裂，心肌间质血管损伤充血水肿。与组Ⅱ相比，组Ⅲ可见部分心肌细胞肥大，少量空泡变性。 4.炎症相关因子：三组犬在T1时间点的冠状静脉窦血浆IL-8、TNF-α、IL-10的浓度变化差异无统计学意义（P＞0.05）；与T1及组Ⅰ相比，组Ⅱ与组Ⅲ在CPB开放主动脉后各时间点均有不同幅度的升高（P＜0.01或P＜0.05)。与组Ⅱ相比，组ⅢIL-8、TNF-α的浓度在主动脉开放后各时间点升高相对较低，而IL-10升高相对较高，差异均有统计学意义（P＜0.05或P＜0.01）。 5.Mfn2蛋白：三组犬在T1时间点心肌组织Mfn2蛋白表达变化差异无统计学意义（P＞0.05）；与T1及组Ⅰ相比，组Ⅱ与组Ⅲ在CPB开放主动脉后各时间点均有不同幅度的升高（P＜0.01或P＜0.05)。与组Ⅱ相比，组ⅢMfn2蛋白表达在主动脉开放后各时间点升高相对较低，差异均有统计学意义（P＜0.05或P＜0.01）。 6.凋亡相关蛋白Bax、Bcl-2、Caspase-3、Cleavedcaspase-3：三组犬在T1时间点心肌组织Bax、Bcl-2、Caspase-3、Cleavedcaspase-3蛋白表达及Bcl-2/Bax、Caspase-3/Cleavedcaspase-3比值变化差异均无统计学意义（P＞0.05）；与T1及组Ⅰ相比，组Ⅱ与组Ⅲ在CPB开放主动脉后Bax、Bcl-2、Caspase-3、Cleavedcaspase-3蛋白表达变化均有不同幅度的升高，其中组Ⅱ的Bcl-2/Bax、Caspase-3/Cleavedcaspase-3比值变化均有不同幅度的降低，组Ⅲ不同幅度的升高（P＜0.01或P＜0.05)。与组Ⅱ相比，组ⅢBax、Cleavedcaspase-3变化在主动脉开放后各时间点变化相对较低，Bcl-2、Caspase-3蛋白表达及Bcl-2/Bax、Caspase-3/Cleavedcaspase-3在主动脉开放后各时间点变化相对较高（P＜0.01或P＜0.05)，差异均有统计学意义（P＜0.05或P＜0.01）。 结论：hBMMSCs移植对犬体外循环心肌缺血再灌注损伤具有保护作用，其机制可能是下调Mfn2表达，增加Bcl-2和Caspase-3蛋白表达，抑制Bax和Cleavedcaspase-3的蛋白表达从而抑制心肌细胞凋亡，同时增加抗炎因子IL-10表达，抑制促炎因子TNF-α，IL-8释放来发挥抗炎作用。
体外循环;缺血再灌注;心肌损伤;骨髓间充质干细胞
遵义医科大学
硕士
转化医学
梁贵友;余丽梅
2020
中文
R542.2
2023-07-10（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）