间充质干细胞和重编程因子的内外源性心肌修复的实验研究
目的:急性心肌梗死(Acute Myocardial Infarction，AMI)已成为心血管疾病致死以及致残的主要原因。过去的十几年中细胞移植用于AMI的治疗受到了广泛的关注。其中，间充质干细胞(Mesenchymal Stem Cells，MSCs)由于其取材方便并具有免疫调节的属性而成为干细胞治疗的优选种子，然而，在实际应用中由于其低存活率和归巢率而受到阻碍。本课题组前期的实验结果表明，急性心肌梗死后7天，口服强化阿托伐他汀(Atorvastatin，ATV)联合经他汀预处理的MSCs的单次移植同时促进了MSCs的归巢和存活。本研究首先旨在研究强化他汀对归巢因子基质细胞衍生因子-1(SDF-1)和炎症因子在整个AMI期间的表达的动态变化，以探索MSCs的最佳移植时间窗。此外，本研究还将探索强化他汀联合在AMI不同时期不同次数移植他汀预处理的MSCs是否具有不同的疗效，从而更好地确定AMI中MSCs移植的最佳策略。 方法:为了确定MSCs移植的最佳时间窗，我们首先评估了强化他汀对心梗后梗死周边区的SDF-1分泌水平和炎症因子的表达水平的动态影响。本部分实验将150只S/D大鼠随机分为假手术组(Sham组)、AMI对照组(AMI组)和ATV处理组(ATV组)。分别在心梗后1天、一周、两周、三周、四周五个时间点检测各组梗死周边区的SDF-1水平和肿瘤坏死因子α(TNF-α)和白介素6(IL-6)的动态变化。基于以上结果，将整个心梗时期分为早、中、晚期，将215只SD大鼠随机分为11组，除了Sham组和AMI组外，另外九个实验组分别为心梗早期一次、两次、三次移植组(Early1，Early2，Early3)、中期一次、两次、三次移植组(Mid1，Mid2，Mid3)和晚期一次、两次、三次移植组(Late1、Late2、Late3)，以比较心梗不同时间不同移植次数对于MSCs的归巢和存活、心功能、梗死面积以及血管新生和分化的影响。急性心梗模型是通过左前降支结扎完成的。口服强化他汀由每日灌胃完成，剂量为10毫克/千克/天。他汀预处理的MSCs通过尾静脉注射。 结果:与AMI对照组相比，口服强化他汀在AMI后4周内的各个时间点均能显著增强梗死周边区的SDF-1表达，约为1.5～2.6倍，同时有明显的抑制炎症效应。而口服强化他汀联合不同时期不同次数移植他汀预处理的MSCs进一步提高了MSCs的归巢率，不同移植方案对归巢率有3.9％～24.0％不等的提高，左心室射血分数(LVEF)也提高了2.0％～16.2％。其中，中期移植组的疗效最为显著，晚期移植仍然有效。对于作用机制的研究，不同联合治疗方案能不同程度地抑制梗死周边区的炎症和凋亡，同时促进血管新生。此外，在心梗的早期和中期三次移植的较单次移植更为有效，表现为累积作用效应，其中中期三次移植组的效果最好。 结论:因此，基于研究结果，我们可以发现强化他汀联合他汀预处理的MSCs移植治疗的最佳方案是口服强化他汀联合AMI中期多次移植他汀预处理的干细胞。本研究结果的临床转化潜力巨大，为急性心梗的干细胞治疗方案进一步提供了理论基础。
急性心肌梗死;间充质干细胞;阿托伐他汀;移植时间点;多次细胞移植
中国医学科学院北京协和医学院
博士
内科学
杨跃进
2020
中文
R542.22
2021-06-04（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）