骨髓间充质干细胞移植对梗死心脏血流动力学及心肌重塑的影响
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临床医学研究与实践2021年2月第6卷第6期综述DOI :10.19347/ki.2096-1413.202106064基金项目:国家自然科学基金委员会资助项目(No.81903949);浙江省基础公益研究计划项目(No.LQ19H290004)。
作者简介:戚亚钦(1999-),女,汉族,浙江绍兴人。
研究方向:临床医学。
*通讯作者:方燕,E -mail :fangyan@.间充质干细胞(mesenchymal stem cells,MSCs )是具有自我更新能力并表现出多向分化潜能的成体非造血干细胞,广泛存在于骨髓、脂肪、外周血、脐带、胎儿组织、肌肉等中。
MSCs 具有来源丰富、获取方便、增殖率高等特点,已成为组织工程和临床研究的理想种子细胞[1]。
近年来,随着国内外对MSCS 的研究越来越深入,以MSCs 为基础的细胞移植替代治疗显现出良好的效果,MSCs 在临床试验中的安全性和有效性也已得到了更好的证明[2]。
1MSCs 的临床应用1.1MSCs 在神经系统疾病中的临床研究与应用目前,许多神经系统疾病如缺血、缺氧性脑病、恶性脑胶质瘤、神经系统退行性病变等仍无有效治疗方法,预后较差。
脑缺血后神经元的坏死将导致永久性神经功能缺陷,现有治疗手段尚不能逆转神经元和神经胶质细胞变性引起的神经功能障碍[3]。
MSCs 通过旁分泌作用,增加神经生长因子和脑源性神经营养因子的释放,促进神经障碍中丢失或损坏的神经元的恢复,减少神经元细胞的凋亡[4]。
MSCs 还可通过增加血管生成因子的分泌,促进病灶区新生血管生成;通过抑制血管内皮的凋亡和氧化应激,减少血管炎性损伤,增加脑血管的完整性[5]。
Xu 等[6]通过建立缺血缺氧性脑病的大鼠模型,证实MSCs 的脑内移植可减小脑梗塞体积,有效改善神经损伤,进而改善大鼠运动功能,为临床进一步研究提供实验依据。
但研究发现,缺血区局部不利的微环境使得能够迁移并存活在损伤区的MSCs 数量很少,严重限制了MSCs 的应用前景[7]。
心肌瘢痕研究进展蒋娅(综述);李波(审校)【摘要】瘢痕修复是心肌梗死后最常见的修复方式,心外膜来源细胞与骨髓来源细胞相互作用提供了瘢痕形成的细胞骨架,磷脂酶D1可抑制梗死后心室重塑,减少瘢痕形成,白介素-1拮抗剂是瘢痕缺陷愈合的治疗靶点。
心脏干细胞释放的细胞因子在再生疗法中的作用,碎裂QRS波预测非透壁心肌瘢痕价值有限,交界区心肌瘢痕与室性心律失常密切相关。
心肌瘢痕会引起心脏再同步化治疗无应答。
%Scar formation is the most common method of repairing after myocardial infarction .The interaction between epicardium de-rived cell and bone marrow derived blood cell provide the cytoskeleton of scar formation .Additionally the combination of epicardium derived cell and bone marrow derived blood cell provide the cytoskeleton of scar formation , and phospholipase D 1 can inhibit left ventricular remode-ling after infarction , reducing scar formation .The interleukin 1 antagonist is the therapeutic targets to prevent defective scar healing .The role of stem cells related to paracrine factor should be emphasized in the treatment of alternative therapy in myocardial regeneration therapy .The value of fragmented QRS wave in the prediction of non transmural cardiac scar is limited and border -zone infarcts are closely related to ven-tricular arrhythmia .Myocardial scar is also related to the non-response of cardiac resynchronization therapy .【期刊名称】《心血管病学进展》【年(卷),期】2016(037)001【总页数】4页(P66-69)【关键词】心肌瘢痕;心脏再生;心律失常;心脏再同步化治疗【作者】蒋娅(综述);李波(审校)【作者单位】昆明医科大学第二附属医院心功能科,云南昆明 650101;昆明医科大学第二附属医院心功能科,云南昆明 650101【正文语种】中文【中图分类】R542.2心肌缺血缺氧使细胞发生程序性细胞死亡或坏死,继而引起心肌梗死,心脏收缩功能障碍,心室重塑以及瘢痕组织形成,这些变化导致心室腔变大,变薄。
“生物药”--Wharton’s jelly源间充质干细胞高连如【摘要】干细胞治疗代表生物冶疗进入到了一个崭新的时代。
间充质干细胞是存在于胚胎或成体组织中来源于中胚层具有多向分化潜能的干细胞。
由于成体间充质干细胞的质量与数量自身缺陷,使之应用受到了很大限制。
Wharton’s jelly组织,是起始于胚胎发育第13天的胚外中胚层组织。
使用基因微阵列分析及功能分析,首次发现Wharton’s jelly源间充质干细胞( Wharton’s jelly derived mesenchymal stem cells,WJMSCs)高表达胚胎早期干性基因及心肌细胞分化早期特异转录因子,可分化心肌细胞等多种细胞。
进而,应用临床级WJMSCs经冠状动脉移植治疗ST抬高型急性心肌梗死患者的随机双盲临床试验,首次证明WJMSCs可明显改善心肌活力及心脏功能。
因此,WJMSCs具有极其重要益处;无伦理涉及,有强的分化潜能,无致瘤性;加之,WJMSCs可作为产品,在任何时候病情需要时立即应用。
为此,WJMSCs作为真正意义上的干细胞族,将最有希望成为具有应用前景的干细胞生物药。
%Cell-based treatment represents a new generation in the evolution of biological therapeutics. Mesenchymal stem cells ( MSCs) are mesoderm-derived multipotent stromal cells that reside in embryonic and adult tissues. The use of adult MSCs is limited by the quality and quantity of host stem cells. Wharton’s jelly of the umbilical cord originates from the extraembryonic and/or the embryonic mesoderm at day 13 of embryonic development. Using Affymetrix GeneChip microarray and functional network analyses, we found for the first time that Wharton’s jelly-derived MSCs ( WJMSCs) , except for their expression of stemness molecular markers in common with human ESCs ( hESCs) ,exhibited a high expression of early cardiac transcription factor genes and could be in-duced to differentiate into cardiomyocyte-like cells. Further, we demonstrated for the first time that intracoronary delivery of prepared clinical-grade WJMSCs was safe in treating patients with an ST-AMI attack by double-blind, randomized controlled trial and could significantly improve myocardial viability and heart function. It is therefore important to consider the benefits of WJMSCs, which are not ethically sensitive, have differentiation potential, and do not have the worrying issue of teratoma formation. Moreover, as the off the shelf product, WJMSCs can be applied immediately, and on de-mand. Thus, WJMSCs constitute a true stem cell population and are promising cells as a biological drug for stem cell-based therapies.【期刊名称】《转化医学杂志》【年(卷),期】2016(005)004【总页数】5页(P193-197)【关键词】间充质干细胞;Wharton’s jelly源间充质干细胞;生物药物【作者】高连如【作者单位】100048 北京,海军总医院心脏中心【正文语种】中文【中图分类】R329.2+4[Abstract]Cell-based treatment represents a new generation in the evolution of biological therapeutics.Mesenchymal stem cells(MSCs)are mesoderm-derived multipotent stromal cells that reside in embryonic and adult tissues.The use of adult MSCs is limited by the quality and quantity of host stem cells.Wharton’s jelly of the umbilical cord originates from the extraembryonic and/or the embryonic mesoderm at day 13 of embryonic ing Affymetrix GeneChip microarray and functional network analyses,we found for the first time that Wharton’s jelly-derived MSCs (WJMSCs),except for their expression of stemness molecular markers in common with human ESCs (hESCs),exhibited a high expression of early cardiac transcription factor genes and could be induced to differentiate into cardiomyocyte-like cells.Further,we demonstrated for the first time that intracoronary delivery of prepared clinical-grade WJMSCs was safe in treating patients with an STAMI attack by double-blind,randomized controlled trial and could significantly improve myocardial viability and heart function.It is therefore important to consider the benefits of WJMSCs,which are not ethically sensitive,have differentiation potential,and do not have the worrying issue of teratoma formation.Moreover,as the off the shelf product,WJMSCs can be applied immediately,and on demand.Thus,WJMSCs constitute a true stem cell population and are promising cells as a biological drug for stem cell-based therapies.[Key words]Mesenchymal stem cells(MSCs);Wharton’s jelly-derived mesenchymal stem cells(WJMSCs);Biological drug21世纪,人类疾病治疗模式在继现代医学——药物、手术、机械辅助等手段后,一个崭新的充满希望的新理念——细胞生物治疗理论诞生了,这将给人类带来什么样的变化与影响,如此快速之进展,正如Science、Nature中所表述的“即使站在世界最前沿的科学家也难以预料”[1-2]。
银杏达莫注射液联合骨髓间充质干细胞移植改善脑梗死后的神经功能杨朝阳【摘要】背景:通过细胞移植重建损伤脑组织成为治疗脑梗死的新途径,骨髓间充质干细胞成为近年来细胞移植治疗领域的研究热点。
<br> 目的:探讨银杏达莫注射液联合骨髓间充质干细胞移植对脑梗死大鼠神经功能的改善作用及相关机制。
<br> 方法:利用线栓法制作大鼠大脑中动脉闭塞模型,建模成功后60只SD大鼠随机分为对照组、细胞移植组及联合组。
对照组尾静脉注射PBS、细胞移植组尾静脉注射2.5×109 L-1的骨髓间充质干细胞悬液、联合组尾静脉注射2.5×109 L-1的骨髓间充质干细胞悬液和银杏达莫2 mL/kg,1次/d,连续注射5 d。
于移植后的1,3 d及1,2周进行mNSS行为学评分,以观察大鼠神经功能缺损状况。
移植后2周RT-PCR检测脑组织中脑源性神经生长因子、生长相关蛋白43基因表达变化,TUNEL法检测细胞凋亡情况,免疫组化法检测BrdU阳性细胞数。
<br> 结果与结论:移植后的1,3 d各组大鼠神经功能缺损评分差异无显著性意义(P >0.05),在移植后1,2周,联合组神经功能缺损评分低于细胞移植组及对照组(P <0.05);移植后2周,联合组脑源性神经生长因子、生长相关蛋白43 mRNA表达明显高于细胞移植组及对照组(P<0.05),联合组凋亡细胞数目明显少于细胞移植组及对照组(P <0.05),联合组BrdU阳性细胞数量明显多于细胞移植组及对照组(P <0.05)。
结果表明骨髓间充质干细胞联合银杏达莫干预能促进脑梗死组织脑源性神经生长因子、生长相关蛋白43 mRNA的表达,抑制细胞凋亡,改善大鼠神经功能。
%BACKGROUND:Reconstruction of damaged brain tissue through cel transplantation has become a new way to treat cerebral infarction. In recent years, bone marrow mesenchymal stem celshave become the new darling in cel transplantation therapy. <br> OBJECTIVE:To investigate the effect of ginkgo-damole injection combined with bone marrow mesenchymal stem cel transplantation to improve the neurological function of acute cerebral infarction rats and its mechanism. <br> METHODS:Animal models of middle cerebral artery occlusion were made in rats using suture method, and then 60 rat models were randomly divided into control group, cel transplantation group and combination group. The control group was given intravenous injection of PBSvia the tail vein; the cel transplantation group was given intravenous injection of bone marrow mesenchymal stem cel suspension (2.5×109/L) via the tail vein; the combination group was given intravenous injection of bone marrow mesenchymal stem cel suspension (2.5×109 /L) and ginkgo-damole injection (2 mL/kg, once a day, totaly 5 days)via the tail vein. Modified neurological severity scores were recorded at 1, 3 days and 1, 2 weeks after transplantation. At 2 weeks after transplantation, expressions of brain-derived neurotrophic factor and growth associated protein 43 in the brain were detected using RT-PCR; cel apoptosis detected using MTT assay; BrdU positive cels counted using <br> immunohistochemistry method.<br> RESULTS AND CONCLUSION:There were no differences in the modified neurologic severity scores among the three groups at 1, 3 days after transplantation (P > 0.05), but the modified neurological severity scores in the combination group were lower than those in the cel transplantation group and control group at 1, 2 weeks after transplantation (P < 0.05). The expressions of brain-derived neurotrophicfactor and growth associated protein 43 in the brain were significantly higher in the combination group than the other two groups at 2 weeks after transplantation (P < 0.05); compared with the other two groups, the number of apoptotic cels was less but the number of BrdU positive cels was higher in the combination group (P < 0.05). These findings indicate that the combination of ginkgo-damole injection and bone marrow mesenchymal stem cel transplantation can increase the expressions of brain-derived neurotrophic factor and growth associated protein 43 in the brain, inhibit cel apoptosis and improve neurological function in rats with cerebral infarction.【期刊名称】《中国组织工程研究》【年(卷),期】2015(000)050【总页数】6页(P8108-8113)【关键词】干细胞;移植;银杏达莫注射液;骨髓间充质干细胞;干细胞移植;脑源性神经生长因子;GAP-43;脑梗死【作者】杨朝阳【作者单位】济源市人民医院普内科,河南省济源市 454000【正文语种】中文【中图分类】R394.2文章亮点:1“干细胞循环”理论与中医理论中的“活血化瘀”法与有相通之处,银杏达莫注射液是从中药银杏叶中提取的复方制剂,能清除自由基、改善血液循环。
心肌干细胞与心肌微环境研究进展陈芸【摘要】心肌梗死等心脏疾病会造成心脏相应部位的心肌细胞损伤坏死,随后出现瘢痕、心室重塑、心脏增大,最终导致心力衰竭,从而威胁患者的生命.目前主要的治疗手段是通过药物治疗、支架植入、外科手术、器官移植,但这些方法都存在各自的缺陷,寻求更优的治疗手段成为现今的一个热点.以前认为心肌细胞不可再生,不能自我更新、修复,但越来越多的研究显示心脏中存在心肌干细胞.许多学者通过研究发现干细胞移植能够修复坏死的心肌,为心脏的再生提供可能,心肌干细胞的发现为心脏疾病的治疗提供了一个广阔的前景.干细胞的增殖与分化受心肌组织中微环境的调控,但心肌梗死后会造成梗死区心肌组织的微环境发生改变如内分泌因子、渗透压、pH值等,从而影响干细胞的迁移、存活、定向分化.移植后的心肌干细胞能否向心肌坏死区域迁移,并且存活,然后定向分化为心肌细胞受许多因素影响,主要就心肌组织中微环境对心肌干细胞的调控进行相关阐述.【期刊名称】《心血管病学进展》【年(卷),期】2016(037)004【总页数】5页(P415-419)【关键词】心肌修复;心肌干细胞;微环境;调控【作者】陈芸【作者单位】川北医学院,四川南充637000【正文语种】中文【中图分类】R457.7心肌梗死等心肌损伤性心脏疾病会使心肌细胞数量减少,从而导致无收缩功能的纤维瘢痕增生,继之出现心肌结构重塑、残存心肌失代偿、心肌弹性下降、心脏扩张变薄、心功能下降等,最终造成充血性心力衰竭,从而严重影响患者的生活质量,甚至导致患者死亡[1] ,增加了患者及社会的负担。
而目前治疗这些疾病的方法主要有药物治疗、支架植入、外科搭桥、心脏移植;但药物治疗、支架植入、外科手术只能改善相应的症状, 不能达到使坏死心肌细胞再生,而心脏移植面临着费用昂贵、供体难寻、免疫排斥、手术复杂等问题。
经过大量的实验,研究人员提出了干细胞治疗这一概念,从而为心肌损伤性心脏病提供了一个新的可能的治疗途径。
促进心肌组织原位再生修复的机制及新策略研究1. 引言1.1 概述心肌组织的损伤和退化是导致心血管疾病的主要原因之一,也是严重威胁人类健康的问题。
虽然心脏具有有限的再生能力,但其与其他器官相比较为有限,无法有效修复受损的心肌组织。
因此,寻找促进心肌组织原位再生修复的机制和新策略成为了目前医学研究领域的一个重要课题。
1.2 文章结构本文将分为五个主要部分进行阐述。
首先,在引言部分我们将对文章进行概述,并介绍整篇文章的结构安排。
其次,在第二部分我们将详细探讨目前关于心肌组织再生修复机制方面的研究成果,包括心肌细胞增殖能力、内源性再生潜能以及炎症介导的心肌修复机制等内容。
第三部分将聚焦于促进心肌组织原位再生的策略研究,包括细胞移植策略、基因治疗策略以及生物材料应用策略。
第四部分将详细介绍实验结果与讨论,包括心肌细胞增殖、内源性再生潜能、炎症介导的心肌修复以及不同策略的实验结果与讨论。
最后,在结论部分,我们将对整个研究进行总结,并探讨其研究意义和未来发展方向。
1.3 目的本文的目的是通过深入探讨促进心肌组织原位再生修复的机制和新策略,为解决心脏疾病治疗中存在的问题提供理论依据和治疗思路。
希望通过对相关领域的最新研究成果进行综合整理与分析,全面了解心肌组织再生修复机制,并为新策略的开发提供参考。
通过这一工作,旨在推动心血管医学领域的进步,为改善患者生活质量做出贡献。
2. 心肌组织再生修复机制研究2.1 心肌细胞增殖能力研究:心肌细胞的增殖能力一度被认为非常有限,而心肌损伤后的修复则主要通过形成瘢痕组织来实现。
然而,近年来的研究表明,成体心脏中仍存在具有增殖潜能的心肌细胞。
这些心肌细胞可以在特定条件下重进入生命周期,并开始进行有限的增殖。
因此,理解和提高成体心脏中心肌细胞增殖能力是一项重要的研究方向。
目前已经发现多个信号通路和分子机制参与了心肌细胞增殖过程。
例如,在哺乳动物中,Wnt信号通路、Hippo信号通路、Notch信号通路等都被证实对于调控心肌细胞的增殖非常重要。