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目的:探讨经外周静脉途径移植骨髓间充质干细胞(mesenchymal stem cells, MSCs)治疗扩张型心肌病(dilated cardiomyopathy, DCM)心衰的可行性及对TGF-β1、AT,. CYP11B2及心肌胶原表达的影响。方法:1.扩张型心肌病心衰动物模型的构建与鉴定选取体质量为240-290g的8周龄、SPF级近交系雄性SD大鼠85只,分为2组:DCM组(n=65)、正常对照组(n=20)。DCM组采用腹腔注射多柔比星(adriamycin, ADR,(?)可霉素)的方法(每次2.5mg/kg,1次/周,共6周,累积剂量15mg/kg)构建DCM心衰模型;正常对照组以等容积的生理盐水代替ADR进行腹腔注射。给药第10周对两组大鼠行心脏超声检查,观察左室舒张末期内径、左室收缩末期内径、左室射血分数、左室短轴缩短率。给药第10周末每组大鼠任取10只处死后,行心肌组织HE、Masson病理染色、心肌胶原分析及免疫组化检测心肌组织Ⅰ、Ⅲ型胶原表达。2.骨髓间充质干细胞移植治疗扩张型心肌病将DCM组大鼠分为细胞移植组(n=15)、移植对照组(n=16)、DCM空白组(n=16)。细胞移植组经尾静脉注射含MSCs的细胞悬液,每次细胞数量5×106/只,注射容积为0.5ml,共移植10次,隔日一次;移植对照组予以不含MSCs的无血清培养基注射,注射容积与方法同细胞移植组;DCM空白组不予任何干预。正常对照组(n=10)亦不予任何干预。四组大鼠均置于同等条件下饲养。于细胞移植前、末次移植后第5周及第20周分别进行心脏超声检查,观察左室舒张末期内径、左室收缩末期内径、左室射血分数、左室短轴缩短率。于末次移植后第20周末将四组大鼠全部处死后,行心肌组织HE、Masson病理染色、心肌胶原分析及免疫组化检测心肌组织Ⅰ、Ⅲ型胶原表达,RT-PCR扩增Ⅰ、Ⅲ胶原、TGF-p1、AT1、CYP1182基因片段,检测其mRNA的表达。数据进行统计学分析。结果:1.扩张型心肌病心衰动物模型的构建与鉴定经ADR腹腔注射后,DCM组大鼠逐渐出现不同程度的腹水、活动量减少、进食量下降等心衰表现。心脏超声检查显示DCM组大鼠心腔扩大,左室舒张末期内径、左室收缩末期内径分别大于正常对照组[(7.5±0.3) mm vs.(5.5±0.2) mm,(4.7±0.1)mm vs.(2.6±0.2)mm, P<0.05],而左室射血分数、左室短轴缩短率分别低于正常对照组[(65.4±1.3)%vs.(87.2±0.6)%,(30.1±0.7)%vs.(50.8±0.7)%,P<0.05]。DCM组大鼠心肌组织HE染色显示心肌纤维排列紊乱,部分心肌纤维正常结构消失,细胞核深染,可见炎性细胞浸润;心肌组织Masson染色可见大量蓝染的胶原纤维,与染成红色的心肌纤维交错排列。心肌胶原分析显示DCM组大鼠心肌胶原容积分数为(29.16±1.07)%,明显高于正常对照组(3.12±0.43)%,两组间差异具有统计学意义(P<O.05)。免疫组化检测显示DCM组大鼠心肌细胞间质中可见大量棕褐色的Ⅰ、Ⅲ型胶原表达;DCM组心肌Ⅰ/Ⅲ型胶原比值(1.33±0.02)大于正常对照组(1.12±0.03),两组间差异具有统计学意义(P<0.05)。2.骨髓间充质干细胞移植治疗扩张型心肌病细胞移植组大鼠通过静脉注射MSCs后,一般情况好转,紫绀、活动量减少、进食量下降等心衰表现明显改善。末次移植后第20周心脏超声检查显示:细胞移植组左室舒张末期内径、左室收缩末期内径[(6.4±0.2)mm,(3.6±0.1)mm]明显低于移植对照组[(7.0±0.4)m,(6.0±0.2)mm]和DCM空白组[(7.0±0.3)mm,(5.0±0.3)mm](P<0.05),而LVEF、LVFS[(79.±0.3)%,(40.3±1.6)%]明显高于移植对照手术组[(65.8±0.6)%,(30.4±0.1)%]和DCM空白组[(67.1±0.8)%,(30.3±0.2)%](P<0.05)。心肌组织HE染色显示:细胞移植组心肌纤维的形态结构较移植对照组和DCM空白组明显改善,其中可见移植细胞存活,其细胞核浓染,核浆比例较正常心肌细胞大。心肌组织Masson染色显示:与移植对照组和DCM空白组相比,细胞移植组蓝染的胶原纤维明显减少,代之以染成红色的心肌纤维。心肌胶原分析显示细胞移植组大鼠心肌胶原容积分数为(16.74±0.92)%,明显低于移植对照组(28.73±1.22)%和DCM空白组(28.77±1.19)%,差异具有统计学意义(P<0.05)。免疫组化检测显示细胞移植组大鼠心肌间质内增生的Ⅰ、Ⅲ型胶原较移植对照组和DCM空白组明显减少;细胞移植组心肌Ⅰ/Ⅲ型胶原比值(1.24±0.02)小于移植对照组(1.36±0.02)和DCM空白组(1.36±0.02),差异具有统计学意义(P<O.05)。RT-PCR检测显示Ⅰ型胶原:正常对照组、DCM空白组、移植对照组、细胞移植组产物灰度值分别为(0.178±0.014)、(0.362±0.024)、(0.370±0.016)、(0.304±0.017),细胞移植组产物灰度值较DCM空白组、移植对照组高,差异具有统计学意义(P<0.05),均高于正常对照组(P<0.05)。Ⅲ型胶原各组产物灰度比分别为(0.636±0.014)、(0.792±0.027)、(0.804±0.022)、(0.928±0.015),细胞移植组产物灰度值较DCM空白组、移植对照组高,差异具有统计学意义(P<0.05),以上三组产物灰度值均高于正常对照组(P<0.05)。TGF-p1各组产物灰度比分别为(0.443±0.021)、(0.805±0.020)、(0.812±0.013)、(0.628±0.016),细胞移植组产物灰度值较DCM空白组、移植对照组低(P<0.05),以上三组产物灰度值均高于正常对照组(P<0.05)。AT1各组产物灰度比分别为(0.426±0.018)、(0.801±0.021)、(0.821±0.027)、(0.558±0.038),细胞移植组产物灰度值较DCM空白组、移植对照组低(P<0.05),以上三组产物灰度值均高于正常对照组(P<0.05)。CYP1182各组产物灰度比分别为(0.274±0.015)、(0.616±0.011)、(0.617±0.013)、(0.509±0.028),细胞移植组产物灰度值较DCM空白组、移植对照组低(P<0.05),以上三组产物灰度值均高于正常对照组(P<0.05)。Ⅰ/Ⅲ型胶原灰度比分别为(0.263±0.016)、(0.458±0.026)、(0.461±0.018)、(0.328±0.025),细胞移植组产物灰度值较DCM空白组、移植对照组低(P<0.05),以上三组产物灰度值均高于正常对照组(P<0.05)。结论:1.通过ADR分次小剂量腹腔注射的方法可成功建立与临床上DCM病理及病理生理过程高度一致的经典DCM心衰动物模型,为该病的研究提供了经济、可靠的实验模型,并为下一步实验的顺利进行提供了基础。2.在ADR诱导的DCM心衰大鼠模型中,通过外周静脉注射途径多次移植体外培养、扩增的MSCs,使大鼠心衰症状减轻,心功能得以一定程度的改善。3.MSCs移植治疗DCM大鼠,是通过多因素多途径修复损伤心肌组织,减轻心肌纤维化程度,其机制之一可能是抑制心肌胶原网络的重塑,从而达到治疗效果。