《孤雌胚胎幹細胞移植治療小鼠心肌梗死的實驗研究》是依託南開大學，由車永哲擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：孤雌胚胎幹細胞移植治療小鼠心肌梗死的實驗研究
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：車永哲
- 依託單位：南開大學
中文摘要,結題摘要,
中文摘要
臨床實驗表明胚胎幹細胞(ESC)移植是治療心肌梗死最有效的方法，但是因為社會倫理、免疫排斥反應及細胞來源有限等問題，阻礙了實驗研究和臨床套用。骨髓間充質幹細胞是基礎研究中套用最多的幹細胞，但是這種幹細胞對心肌梗死的療效主要源於幹細胞旁分泌效應，很少有證據顯示這種幹細胞在體內分化成為心肌細胞，導致心肌再生。孤雌胚胎幹細胞（pESC）是ESC的一種，不同的是pESC來源於卵母細胞不經過受精但被人工激活後獲得的孤雌囊胚，不能發育成個體，免疫排斥性低，是很好的幹細胞來源。據報導pESC在體外可分化為心肌樣細胞、平滑肌細胞、內皮細胞等，在體內可完全分化為肌肉、骨骼等。本項目將從雜交小鼠B6D2F1的孤雌囊胚中獲得pESC，經過體外擴增後，移植到B6D2F1小鼠急性心肌梗死部位，重點研究pESC在體外、體內定向分化和對心肌再生的機制，豐富幹細胞研究與套用的內容，探索pESC治療心肌梗死的套用可行性。
結題摘要
本項目套用小鼠心肌梗死模型來探究pESCs對缺血心肌的修復作用，在實驗中我們設定了分離自受精卵來源的ESCs移植組為治療的對照組。通過結紮小鼠（n=89）左前降支冠狀動脈致心肌梗死，然後分別移植2.0×105 pESCs或ESCs，不治療組注射等量的生理鹽水，同時設不結紮LAD的假手術組（n=21）。動物分別於7天、14天、30天和90天取材。我們發現，移植7天時，pESCs可有效增加心肌局部一些促血管生成因子的表達，並顯著抑制梗死區內的白細胞浸潤提示pESCs通過局部的旁分泌作用有效緩解梗死區的炎症反應，有利於殘留心肌細胞和植入細胞的存活。此外，我們在梗死區周邊發現正在增殖的心肌細胞，推測幹細胞移植可增加心肌樣細胞的分裂。較長期研究顯示，移植的pESCs可遷移到梗死區內，並在缺血心肌內環境中可分化成心肌樣細胞和血管樣細胞，缺血區的大血管和毛細血管數量較假手術組有所增加，尤其是大血管數有顯著的增多。這些結果說明，pESCs移植能夠顯著促進缺血心肌的血管化，推測與移植細胞在心肌局部釋放的一些促血管生成因子的旁分泌效應以及其在心肌內的血管方向分化有關。移植pESCs可有效減小梗死面積，並可抑制左室膠原沉積、室腔膨大和心肌肥大等心梗後的心室重構。對於心臟功能的檢測發現，pESC組顯著增加左心室舒張末期和收縮末期心室前壁厚度，有效恢復射血分數和短軸縮短率，心功能得到了顯著的改善，並可維持較長時期。經QRS間期結果分析發現，pESCs對心梗後心室重構過程中的傳導異常有一定的緩解，這種作用可能得益於其內源性表達的Tbx3基因、旁分泌因子對心肌的保護、細胞移植使心肌再生以及血供改善等綜合因素。值得注意的是，直到30天，移植pESCs的小鼠心臟中未發現有畸胎瘤生成，而ESCs移植組則生成較高比率的畸胎瘤（6/34），但是在長期研究中（90天），pESCs治療組出現2例心肌內畸胎瘤，說明pESCs直接移植也有一定的安全隱患。總之，本項目首次闡明了pESCs有望作為治療心肌梗肌梗死的良好乾細胞來源，其移植可在缺血心肌內釋放旁分泌因子、能夠減緩炎症反應、可分化為心肌和血管樣細胞、能有效促進血管新生、可顯著改善心功能和心室重構情況，並且直接移植較ESCs的致瘤性低。
