恶性室性心律失常是心肌梗死患者猝死的主要原因之一,也是当今心血管领域治疗的难题、研究的重点。干细胞移植给心肌梗死引起的恶性室性心律失常的治疗带来了曙光,因iPS细胞移植治疗不涉及伦理学问题与排斥反应备受青睐。本课题在成功培养猪源iPS细胞、建立猪心肌梗死模型并证实iPS细胞移植治疗可以缩小梗死区疤痕面积,减少恶性室性心律失常发生的基础上,拟采用细胞与临床电生理和分子生物学技术进一步研究iPS细胞移植治疗对心肌组织疤痕的均质性、电传导异向性、心肌细胞膜离子通道基因表达、Cx43基因表达与细胞内分布排列等心律失常基质的影响。以阐明iPS细胞移植治疗减少心肌梗死后恶性室性心律失常发生的电生理机制,将为临床心肌梗死后恶性室性心律失常的治疗提供新思路。
iPS cell;Mayocardia infarction;Ventricular arrhythmia;;
干细胞治疗心肌梗死后室性心律失常是近阶段研究的热点。根据本课题研究方案,由上海生命科学院肖磊教授提供本研究所需要猪源iPS细胞(培养、鉴定由上海生命科学完成)。猪心肌梗死模型建立采用猪前降支封堵法,术后7天,开胸行心肌梗死中心、周围局部注射iPSc;细胞注射术后6周,免疫荧光证实梗死区有存活的iPSc;ECT检测iPS细胞组猪的LVEF(%)显著优于PBS组(56.68 ± 4.44 vs.50.93 ± 3.91, P = 0.04),但依然低于对照组;iPSc组猪的心肌再灌注评分显著优于PBS组(19.33 ± 4.97 vs. 13.67 ± 2.94, P = 0.04),但依然低于对照组;iPSc组猪的心脏梗死区可见a-SMA/GFP阳性细胞著多于PBS组(26.38 ± 8.17 vs. 11.09 ± 3.93, P = 0.001),iPSc组猪的心脏梗死区和心脏梗死边缘区域可见vWF阳性细胞著多于PBS组(34.89 ± 10.54 vs. 14.63 ± 4.21, P = 0.001),这些结果显示iPSc在体内可促进血管生成与向心肌细胞样细胞转化;组织学检查发现iPSc组心肌梗死面积显著小于PBS组(14.63 ± 4.21% vs. 4.89 ± 10.54%, P = 0.001)。HE染色显示对照组未见心肌细胞坏死与凋亡,然而在PBS组与iPSc组均可在细胞间质见心肌细胞坏死与中性粒细胞堆积,但在iPSc组可在梗死边缘区可见更多的活心肌岛;iPSc 移植治后SOD水平在iPSc组积显著小于PBS组;iPSc移植可促进血管与CX43表达;iPSc移植后iPSc组交感神经表达积显著低于PBS组(3,684±131 mm2/mm2 vs. 5,324 ± 216 mm2/mm2, P = 0.001),但高于对照组,副交感神经表达在三组之间无显著差异,但副交感/交感在iPSc组显著高于PBS组与对照组。动态心电图提示LF/HF (%) 在iPSc组积显著小于PBS组(2.19 ± 0.21 vs. 3.82 ± 0.58),但高于对照组。iPSc移植可减少室性心律失常诱发。本课题证实iPSc移植治疗可改善心律失常发生基质,减少室性心律失常发生,将为临床缺血性心肌病室性心律失常的干细胞治疗提供依据。