自体单个核骨髓干细胞移植对急性心肌梗死后心功能的影响

陈志刚,黄陆力,李红军,张永春,张素荣,李 强

(新乡医学院第一附属医院心内科,河南卫辉453100)

冠状动脉粥样硬化性心脏病(冠心病)是在冠状动脉病变的基础上引起心肌细胞缺血、缺氧的一种心脏病,其中以急性心肌梗死(acute myocardial infarction,AMI)最为严重。AM I引起大量心肌细胞坏死、凋亡,以及随后梗死区的心肌纤维化和心肌瘢痕形成,梗死区室壁延展变薄,发生心室重构是影响心脏功能的主要因素,也是导致顽固性心力衰竭乃至死亡的病理基础。现将本院前壁AMI患者的疗效报道如下。

1 资料与方法

1.1 一般资料 选择2006年1月至2008年12月本院住院的前壁AMI患者32例,按患者意愿分为移植组和对照组,各16例。移植组单支病变6例,双支病变5例,3支以上病变5例;对照组,单支病变 5例,双支病变 6例,3支病变 5例。入选标准:AMI患者诊断符合WHO诊断标准,入院后未行急诊介入治疗、溶栓治疗或虽进行溶栓治疗但临床提示未通,心电图提示前壁AMI。排除标准:有恶性肿瘤和血液系统疾病,肝、肾功能不全等。对照组经医院伦理委员会批准,入选患者签署知情同意书。两组患者性别、年龄、吸烟史、糖尿病史、高血压病史等及用药情况无统计学意义。

1.2 单个核骨髓干细胞(bone marrow stem cells,BMSCs)的制备 BMSCs移植组行介入治疗当天,患者采用俯卧位或侧卧位,在层流手术室心电监护下,由血液科医师协助采集,利多卡因局部麻醉,多点穿刺,10 mL注射器预抽1 mL肝素盐水(100 mL生理盐水加普通肝素3 000 U),每次抽取骨髓9 mL,每点抽取20～30 mL,共 150～180 mL,过滤器过滤后注入无菌容器,每隔10 min摇动混匀1次,缓慢贴壁注入400 mL血袋中。单个核BMSCs分离制备由血液病研究室采用密度梯度离心法协助完成,计数细胞存活率及单个核细胞均在90%以上,干细胞总数 1×108～3×108个,制成10 mL悬液。

1.3 治疗方法 均予常规药物治疗。两组均在AM I后10～12 d进行经皮冠状动脉介入治疗(percutaneous coronary intervention,PCI)。移植组介入治疗完成后经指引导管缓慢注入制备好的10 mL干细胞悬液。术前冠心房监护病房(coronary care unit,CCU)心电、血压监测,查心电图、超声心动图及24 h动态心电图,评价心功能及心律失常情况;查心肌酶谱、脑钠肽(brain natriuretic peptide,BNP)、血常规、肝功能、肾功能。术后CCU监护36 h,监测血压、心电图;术后定期随访。术后1个月复查24 h动态心电图、肝功能及肾功能,术前、3个月、6个月行 6 min步行试验(6 minute walk test,6M WT)、心脏超声、BNP、心电图等。

1.4 统计学处理 应用SPSS13.0软件进行统计学数据处理,计量资料以±s表示,采用t检验,P＜0.05为差异有统计学意义。

2 结 果

两组患者均介入治疗成功,6个月随访期间无死亡病例。对照组6个月内有3例患者因活动后胸闷再次入院治疗。移植组患者1例注射干细胞后出现寒战,给与地塞米松10 mg后好转,无再入院患者。治疗前后左室射血分数(Left ventricular ejection fraction,LVEF)和左室舒张末期内径(diastolic diameters of the left ventricle,LVDd)及6分钟步行实验(6 minuties walk test,6M WT)和BNP变化见表1～2。

表1 治疗前、后LVEF和 LVDd的比较(±s,n=16)

表1 治疗前、后LVEF和 LVDd的比较(±s,n=16)

*:P＜0.05,△:P＜0.01,与治疗前比较;#:P＜0.05,与对照组比较。

组别LVEF(%)治疗前 3个月 6个月LVDd(mm)治疗前 3个月 6个月移植组 42.58±12.49 52.16±7.98* 53.14±6.23△# 58.34±8.29 56.21±7.75 55.61±6.21*对照组 43.07±11.43 47.07±7.18 48.03±7.34 58.25±8.31 57.26±7.46 57.60±6.30

表2 治疗前、后6MWT和BNP的比较(±s,n=16)

表2 治疗前、后6MWT和BNP的比较(±s,n=16)

*:P＜0.05,△:P＜0.01,与治疗前比较;#:P＜0.01,与对照组比较。

组别6MWT(m)治疗前 3个月 6个月BNP(ng/L)治疗前 3个月 6个月移植组 290±44 345±53△ 387±56△# 696±202 203±89△# 187±76△#对照组 288±39 322±47* 335±47△ 680±213 396±118△ 360±107△

3 讨 论

AM I是严重危害人类健康的常见多发病之一,在规范药物治疗基础上进行PCI及冠状动脉旁路移植术(coronary artery bypass graft,CABG)是治疗冠心病的重要方法[1],也有人采用经皮激光血运重建[2]。由于成熟的心肌细胞缺乏增殖分化能力,尽管梗死相关血管再通可以挽救缺血心肌细胞,但无法促使坏死后心肌细胞的再生,坏死细胞由成纤维细胞填充,最终为瘢痕组织替代,并逐步发生心室重构,成为AMI后期顽固性心力衰竭和死亡的主要原因。近年来,干细胞技术的出现与成熟,给治疗此类疾病带来了突破性进展。有研究证实,BMSCs修复心肌的治疗方法安全、可行。经冠状动脉移植的BMSCs可在梗死区心肌内存活并逐渐分化成心肌样细胞,促进毛细血管生成,显著改善心功能[3],由于BMSCs取材相对方便,不存在伦理问题,自体移植不存在免疫排斥反应,因而成为再生心肌的首选细胞供体。

BMSCs是具有自我更新和分化潜能的细胞群,单个核细胞是其重要成分,可通过表达生长因子和促血管生长因子提高移植细胞存活率,并诱导处于休眠状态下的心肌细胞重新发挥收缩功能[4],可以促进心肌修复,使缺血区细胞凋亡减少,减轻心脏重塑[5-6],分化成心肌细胞来修复损伤心肌,并给心室壁提供一个强有力的支架,限制心肌纤维化和坏死后扩张[7-8],因此,干细胞移植可改善梗死心肌的收缩功能,使LVEF提高5%～8%[9],左室舒张末期容积、腔径是左心室重构改善较为理想的检测指标[10],心肌梗死(M I)后3周内是进行BMSCs移植的最佳时机,其机制可能与心肌细胞诱导生成及新生血管形成有关[11-14]。

本研究显示,移植组 LVDd较移植前减小(P＞0.05),可能与病例数较少或观察时间有关;而LVEF较移植前明显增加,且随时间的延长,射血分数增加,组间比较有明显的统计学差异(P＜0.05)。对照组LVDd较前变化不明显,LVEF较治疗前增加(P＞0.05)。随访6个月中,移植组患者运动耐量增加,再住院次数较少,患者心功能改善明显可能与本研究选择前壁AMI患者及采取BMSCs较多有关。本研究从临床的角度,本着简便、实用的原则设计该试验,术前一次性采集较大量骨髓组织进行分离,不需要体外扩增,经提取可获得足量的骨髓单个核细胞(＞108个),经指引导管直接注入梗死区相关血管,从而简化操作流程,缩短住院时间,利于临床操作,结果表明安全有效。

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