论文部分内容阅读
背景:大面积心肌梗死(myocardial infarction,MI)后不可避免的发生心室重塑,为了改善甚至逆转这种重塑,应用干细胞、细胞因子等对MI后的心脏进行修复治疗近年来成为了心血管领域的研究热点。SDF-1是一种可表达于骨髓、心脏、骨骼肌、大脑等多个组织的细胞因子。CXCR4在造血干细胞(hematopoietic stemcell,HSCs),内皮祖细胞(endothelial pregenitor cell,EPC),和间充质干细胞(Mesenchyme stem cells,MSCs)等的表面表达。CXCR4与SDF-1结合而使这些细胞锚定于骨髓中。缺血的心肌组织SDF-1的表达上调,CXCR4~+干细胞可沿浓度梯度募集到缺血部位。AMD3100是SDF-1的特异性拮抗剂,可与其结合而打断SDF-1/CXCR4之间的相互作用,促进干细胞由骨髓中释放入外周血。然而通过AMD3100动员的干细胞能否有效归巢至缺血部位,亦即经AMD3100动员的干细胞能否经“非CXCR4途径”在缺血部位募集,以及能否通过旁分泌作用促进梗死区的组织修复过程尚无一致性的结论。目的:本课题采用大鼠MI模型,探讨在不同的时间给予AMD3100对MI后组织修复和心室重塑过程的影响并探讨其可能的机制。方法:8-10周龄的雄性Wistar大鼠采用结扎冠状动脉左前降支的方法建立MI模型,开胸但不结扎为假手术组。分为假手术组(sham组,n=10)、对照组(MI-saline组,n=10)、AMD3100组(MI-A组,n=21)。给药方式:MI-IA(Immediate AMD3100,以下简称为MI-IA,n=11)和MI-DA(Delayed-AMD3100,以下简称为MI-DA,n=10)。分别于术后第7天和3月时处死动物,留取心脏标本,双侧心室重量称重;采用苦味酸-天狼猩红染色测定膨展指数、梗死面积等,结合圆偏振光分析梗死区和非梗死区胶原容积分数(collagen volume fraction,CVF)及梗死区胶原成分比例;抗α-SMA免疫荧光染色测定梗死区小动脉密度;抗vWF免疫荧光染色测定梗死区毛细血管密度;WGA荧光染色测定非梗死区心肌细胞横截面积(cross-sectional area,CSA);并通过分析明胶酶谱测定梗死区基质金属蛋白酶-2(matrix metalloproteinase-2,MMP-2)、和基质金属蛋白酶-9(matrixmetalloproteinase-9,MMP-9)活性。结果:1组织病理学结果:(1)各组大鼠心脏重量指标比较无显著差异(P＞0.05)。(2)大体病理学指标:与同一组别7天组比较,MI-saline-3月组CSA明显增大(713.41±28.29μm~2 vs. 387.10±22.85μm~2,P＜0.05);MI-saline-3月组梗死区厚度有减小趋势(P=0.075)。与同一时间点MI-saline组比较,术后MI-DA-7天组梗死区厚度明显增大(P＜0.05);MI-DA-3月组和MI-IA-3月组CSA(465.16±39.661μm~2和441.66±20.25μm~2 vs. 713.41±28.29μm~2,P＜0.05)、梗死面积(27.44±1.60%和32.49±3.53% vs. 48.04±3.69%,P＜0.05)均明显减小。(3)CVF及胶原成熟度:与MI-DA-7天组和MI-saline-7天组比较,MI-IA-7天组胶原成熟度有增大趋势(P=0.126和P=0.204)。与MI-saline-3月组比较,MI-IA-3月组胶原成熟度明显增大(P＜0.05),MI-DA-3月组较MI-saline-3月组有增大趋势(P=0.168)。(4)小动脉密度分析结果:与同一组别7天组比较,MI-DA-3月组小动脉密度明显增高(25.41±2.62/mm~2 vs. 14.31±1.58/mm~2,P＜0.05)。与MI-saline-3月组比较,MI-DA-3月组和MI-IA-3月组小动脉密度均明显增高(25.41±2.62/mm~2和22.42±4.19/mm~2 vs. 12.32±3.93/mm~2,P＜0.05)。(5)毛细血管密度分析结果:与MI-saline-7天组比较,MI-DA-7天组和MI-IA-7天组毛细血管密度(41.40±1.04/mm~2和75.61±3.84/mm~2 vs. 26.37±1.86/mm~2,P＜0.05)明显增高;与MI-saline-3月组比较,MI-DA-3月组和MI-IA-3月组毛细血管密度(59.77±5.35/mm~2和50.33±1.07/mm~2 vs. 27.46±1.131/mm~2,P＜0.05)明显增高;与MI-DA-7天组比较,MI-IA-7天组毛细血管密度(75.61±3.84/mm~2 vs.41.40±1.04/mm~2,P＜0.05)明显增高。2明胶酶谱分析:与MI-DA-7天组比较,MI-IA-7天组MMP-9活性明显增高(P＜0.05)。与MI-saline-3月组比较,MI-DA-3月组、MI-IA-3月组MMP-2活性明显增高(P＜0.05)。结论:本研究显示AMD3100能够增加梗死区厚度,减小非梗死区心肌肥厚程度、减小梗死面积,改善MI后心室重塑,其可能机制为加速梗死区胶原沉积和成熟,并促进小动脉形成,从而加速组织修复过程。