人胎盘绒毛间充质干细胞在大鼠急性心肌梗死修复中的作用的实验研究

【摘要】目的：人胎盘绒毛膜间充质干细胞(ChorionicMesenchymalstemcells,CMSCs)在体外适宜的培养条件下，容易扩增、具有向多种细胞分化的能力，且易形成毛细血管样结构，使之成为心肌修复组织工程理想的种子细胞。本实验在建立大鼠心肌梗死模型两周后，经开胸在左心室壁梗死区及边缘区注射人CMSCs，观察其改善心功能的效果，进一步探讨其作用机制。方法：选取剖腹产足月胎儿的胎盘，分离培养CMSCs细胞，流式细胞仪检测CMSCs细胞表型、特异性染色检测CMSCs三系分化潜能、毛细血管形成实验检测CMSCs体外成血管能力；实验采用结扎大鼠左冠状动脉前降支的方法建立大鼠急性心肌梗死模型，建模成功两周后，开胸在心室壁梗死区及边缘区行细胞移植。实验动物分为四组：A（Sham组），仅开胸经冠状动脉下带线不予结扎；B组（Control组），手术结扎左冠状动脉前降支；C组（BMSCs移植组），开胸在心脏梗死区及边缘区注射人BMSCs细胞；D组（CMSCs移植组），开胸在心脏梗死区及边缘区注射人CMSCs细胞。细胞移植四周后，超声心动图检查观察大鼠心脏功能的改善情况、免疫组化检测移植GFP+的CMSCs细胞在大鼠局部心梗区分化为内皮细胞及毛细血管的新生情况。结果：1.流式细胞检测表明，培养的P3代CMSCs高表达CD73、CD90、CD105以及VEGF受体1（KDR），不表达血系细胞标志CDl4、CD34、CD45、HLA-DR。2.三系分化潜能测定表明CMSCs具有和BMSCs相似的分化潜能，经成骨诱导后vonKossa染色可见细胞呈集落生长并出现钙结节；经成脂肪诱导，细胞内有明显的脂滴出现，油红O染色阳性；经成软骨诱导，甲苯胺蓝染色可见细胞被染成蓝色，同时CMSCs较BMSCs具有良好的成血管能力；3.Masson染色结果显示：心梗区大量心肌细胞坏死，消失，被胶原纤维取代后而染成蓝色，CMSCs细胞移植组梗死区胶原纤维和弹性纤维均明显减少，仅在心外膜见到少量弹性纤维。4.免疫荧光显微镜观察，细胞移植4周后，局部心梗区仍有GFP+的CMSCs细胞存活。5.免疫组化染色结果表明，CMSCs细胞在大鼠心梗区分化并表达CD31及Ⅷ因子；6.心超结果提示，各组相比GFP+的CMSCs细胞移植组心脏左室舒张末内径（LVEDd）、左室收缩末内径(LVEDs)明显减小，而心室射血分数(EF)、缩短分数（FS%)则明显升高，心功能明显改善，实验结果差异有统计学意义（P＜0.05）。结论：（1）CMSCs具有和BMSCs相似的分化潜能，同时具有良好的体外成血管能力，以及较强的体内毛细血管内皮细胞分化能力；（2）经开胸心脏梗死区及边缘区行CMSCs直接移植对大鼠急性心梗死后心功能恢复效果显著；（3）CMSCs细胞可在大鼠心脏梗死区分化为内皮细胞，参与局部毛细血管新生，从而改善大鼠心功能，此为CMSCs细胞参与大鼠急性心梗修复的可能机制之一。
【作者】刘磊；
【导师】郑世营；
【作者基本信息】苏州大学，心胸外科学，2014，硕士
【关键词】人胎盘绒毛膜间充质干细胞；心肌梗死；细胞移植；修复；

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