中药干预骨髓间充质干细胞治疗心肌梗死大鼠心功能疗效的Meta分析
2018-04-27杨天舒宋晓龙瞿惠燕
杨天舒,周 华,宋晓龙,蔡 婉,杨 涛,瞿惠燕
心肌梗死(myocardial infarction,MI)是临床常见的急危重症。与其他器官不同,MI后心脏没有再生心肌细胞的能力来修复受损组织,因此具有完整舒缩功能的心肌细胞坏死或凋亡后,其原来的位置上会病理性重构形成瘢痕组织,造成缺血性损伤,导致心功能下降。尽管现行的各种疗法旨在减少损伤程度,但瘢痕的减少和心肌细胞的再生却是传统疗法无法解决的。干细胞治疗的发展为临床治疗MI带来了新的机遇。干细胞是具有自我复制能力和多向分化潜能的细胞群,在一定条件下可诱导分化为心肌细胞[1]。骨髓间充质干细胞(bone marrow mesenchymal stem cells,BMSCs)是骨髓基质中除造血干细胞外的另一类干细胞,具有自我更新、分化增殖和多向分化潜能的特点,且具有取材方便、自身移植无免疫排斥反应等优势,可能成为一种理想的治疗心肌损伤的移植细胞[2]。目前应用中药诱导干细胞分化治疗心血管研究多集中在中医药对 BMSCs 体外增殖及诱导分化方面,体内干预BMSCs 移植治疗方面报道较少[3]。本研究是对中药干预骨髓干细胞治疗心肌梗死大鼠体内实验疗效的荟萃分析。
1 资料与方法
1.1 研究类型 实验性随机对照试验和半随机对照试验,发表语种为中文或英文。
1.2 检索策略 计算机检索中国知网、万方数据库、维普数据库、Pubmed、Embase及其他中医药相关期刊数据库,检索日期均为建库时至 2017年11月。以“干细胞”和“心梗”和“中药治疗”和“动物实验”为关键词、主题词搜索,辅以人工检索。
1.3 文献纳入标准 研究类型:随机对照或半随机对照试验,无论其是否使用盲法。研究对象: 造模成功的心肌梗死大鼠模型。干预措施: 实验组为中药方剂加骨髓间充质干细胞治疗,对照组为生理盐水或等量培养基治疗。中药可为自拟中草药方或中成药,剂量不限。结局指标: 反映心脏功能的心脏超声,左心室射血分数(LVEF)、左心室短轴缩短率(FS)。
1.4 排除标准 实验为非体内实验,实验对象为细胞等其他动物,而非大鼠。测量结局指标不包含超声检查。干细胞种类非骨髓间充质干细胞。1.5 主要结局指标 左心室射血分数、左心室短轴缩短率。
1.6 发表偏倚 分析对潜在的发表偏倚采用倒漏斗图进行分析。
1.7 敏感性分析 依照排除方法学对质量低下的文献进行敏感性分析。此外,失访或缺失的计数资料视为治疗失败,对其进行敏感性分析。
1.8 纳入文献质量评价 参考2010年动物实验研究报告指南(Animal Research: Reporting: In Vivo Experiments Guidelines,ARRIVE)[4],由两位研究者对所有文献分别独立进行评价,如有不同意见,通过讨论或征求第三位研究人员的意见来解决。质量评定标准: ①随机分配方法; ②分配方案隐藏; ③选择性报告研究结果; ④意向性分析(ITT 分析)。针对每一项研究结果,对上述 4条内容做出“是”(低度偏倚) 、“否”( 高度偏倚) 和“不详”(缺乏相关信息或偏倚情况不确定)的判断[5]。
1.9 统计分析 使用 Cochrane 协作组提供的Revman5.3软件,采用卡方检验各临床试验异质性。若异质性检验,亦称同质性检验无统计学意义,Meta分析选用固定效应模型;如果存在异质性差异,选择随机效应模型分析。计数资料采用计算其95%可信区间(CI)及比值比(OR)或相对危险度(RR)或率差(RD);对于计量资料,当各临床试验采用同一度量标准方法时,使用加权均方差(WMD)及其 95%CI,当测量方法不同或使用不同的测量单位,则采用标准均差(SMD) 和 95% CI[6]。
2 结 果
2.1 纳入研究基本特征 对检索到的文献仔细阅读全文,剔除不符合纳入标准的文献,最终纳入8篇文献进行研究[7-14]。所有文献研究均采用中文进行发表,研究地点均为中国大陆,所有文献均提及试验中为随机对照分组。8篇文献均为专业学术论文,纳入7项研究均为随机对照实验,但提及盲法的只有一篇[8]。详见表1。
表1 纳入研究的基本特征
(续表)
2.2 Meta分析结果
2.2.1 LVEF 7项研究[7-13]报道了LVEF,各研究间有统计学异质性(P<0.000 01,I2= 95%),采用随机效应模型,分析结果显示:实验组和对照组LVEF变化量差异有统计学意义[MD = 16.70,95%CI(10.46,22.95),P< 0.000 01],表明中药干预骨髓间充质干细胞治疗心肌梗死大鼠LVEF疗效明显优于对照组。详见图1。
图1 两组LVEF变化的森林图
对纳入研究制作漏斗图分析其发表偏倚性,LVEF的漏斗图不呈漏斗状[7-13],由于应用中药方剂种类、剂量的不同以及疗程的不同,异质性较大,说明发表偏倚比较大。详见图2。
图2 两组LVEF偏倚分析漏斗图
2.2.2 FS 6项研究[8-12,14]报道了FS,各研究间有统计学异质性(P<0.000 01,I2= 95% ),采用随机效应模型,分析结果显示:实验组和对照组在FS变化量上差异有统计学意义[MD=15.39,95%CI(11.26,19.52) ,P<0.000 01],即在心功能(FS)上实验组疗效明显优于对照组。详见图3。
图3 两组FS的森林图
3 讨 论
Orlic等[15]于2001年首次将其用于小鼠急性心肌梗死和心力衰竭的治疗,证实骨髓干细胞可促进心肌新生,改善血供和心功能,降低死亡率。目前评价干细胞效果的方法有很多,分别从组织细胞学、形态学、心功能等不同的角度和环节对疗效进行评价。实验证明自体骨髓干细胞移植可促进新生血管的形成,并在局部微环境刺激下向心肌样细胞分化,产生耦联,参加心室重构[16]。超声心动图作为一种评价左室重构和心功能的重要手段,与心导管等其他方法相比,具有无创、安全、简便、可重复检查等优势。大量实验研究表明多种中药对干细胞的定向分化有调控作用[17-18],补肾活血中药含药血清亦能促进干细胞在体外增殖等,这些研究为骨髓间充质干细胞及心肌细胞的研究提供了依据[19]。有关中药干预干细胞的临床试验较少,因此本研究搜集中药干预干细胞治疗心肌梗死大鼠的研究,分析动物实验的成功因素,总结其有效性及未来在临床应用中的可行性[20]。
本研究采用系统评价和Meta分析的方法,从大鼠的心脏功能(LVEF、FS)方面评估了中药干预骨髓间充质干细胞治疗心肌梗死的能力。与对照组相比,中药干预骨髓间充质干细胞能有效提高大鼠的心功能。8篇文献采用不同中药方剂,出现频率较高的中药为人参、丹参等。人参中主要活性成分为人参皂苷,其对许多疾病(如免疫力低下、心脑血管疾病)及免疫力均有良好的改善作用。因而研究人参是否能促进干细胞的增殖已成为热点[21]。丹参具有祛瘀止痛、清心安神、活血通经的功效,临床常作为活血化瘀类中药制剂,用于治疗心绞痛、心肌梗死、脑卒中等心脑血管疾病以及神经性疾病、肝炎及肝纤维化等[22]。丹参具有抑制氧自由基、改善微循环的作用[23]。干细胞与丹参共同促进局部血管新生及对梗死区微环境的改善作用及在改善心功能方面具有协同作用[24]。因此,中药干预骨髓间充质干细胞治疗心肌梗死有明显临床意义。
本研究所纳入的文献是基于动物实验的基础研究,无规范的实验设计和质量评价标准,加之纳入的文献大部分为非盲法检测,结果可能出现测量性偏倚,评价结论仅供参考。另外,本研究所纳入的文献均是基于动物实验的基础研究,由于基础研究的自身特殊性,目前尚缺乏规范的动物实验Meta分析的方法学研究,建立并不断完善细胞实验研究文献检索和质量评价体系,规范动物实验研究的实验设计,增强其科学性、实用性及与临床研究的可比性是目前亟待解决的问题。
中药干预干细胞可以有效提高大鼠的心功能,对进一步开展在体动物实验研究及临床研究有指导意义。但受纳入研究质量所限,本研究结论尚需更多高质量的研究加以验证[25]。
参考文献:
[1] 刘金峰,凌斌.骨髓间充质干细胞对心肌梗死治疗的研究进展[J].中国医学科学院学报,2015,37(1):108-112.
[2] 尤宏钊,张健.干细胞治疗心肌梗死和缺血性心力衰竭的临床应用进展[J].中国循环杂志,2014,29(6):476-478.
[3] Tomita S,Li RK,Weisel RD,et al.Improved heart function with myogenesis and angiogenesis after autologous porcine bone marrow stromal cell transplantation[J].J Thorac Cardiovasc Surg,2002,123(6):1132-1140.
[4] 林家茂,李珩,郭伟星,等.益气温阳、活血利水方药治疗慢性心力衰竭大鼠实验效应的系统评价[J].中华中医药杂志,2014,29(6):1949-1953.
[5] 吴倩妮,田宏亮,张丽菡,等.丹参对大鼠肝再生过程影响的Meta分析[J].中国中药杂志,2012,37(17):2630-2634.
[6] 赵丽,李敬林.益气解毒活血中药治疗糖尿病肾病的Meta分析[J].中华中医药学刊,2015,33(12):2859-2867.
[7] 王祺.独参汤联合骨髓间充质干细胞治疗急性心肌梗死大鼠的相关研究[D].沈阳:辽宁中医药大学,2011.
[8] 孙兰军.复方丹参滴丸与MSCs联合应用对AMI大鼠的影响[C].天津:第八次全国中西医结合心血管病学术会议论文集.2007.
[9] 李新,朱莹,杨晖,等.护心康联合静脉骨髓间质干细胞移植对急性心梗后大鼠心功能的影响[J].中医药导报,2012,18(2):20-23.
[10] 李广斌,苏金玲,姜希娟,等.中药心复康联合骨髓间充质干细胞移植对大鼠急性心肌梗死后心功能的影响[J].天津中医药大学学报,2009,28(2):78-80.
[11] 王艳春.独参汤强化骨髓间充质干细胞心肌移植治疗心肌梗死的实验研究[D].沈阳:辽宁中医药大学,2011.
[12] 刘小青.冠心Ⅱ号联合骨髓间充质干细胞移植对大鼠急性心肌梗死的影响[D].南宁:广西医科大学,2009.
[13] 李庆雯,南亚昀,谭俊珍,等.骨髓间充质干细胞与丹酚酸B预处理内皮祖细胞共移植对急性心肌梗死大鼠心功能及分化基因表达的影响[J].中国组织工程研究与临床康复,2009,13(23):4417-4420.
[14] 高莹.骨髓间充质干细胞联合独参汤对大鼠急性心肌梗死及细胞凋亡的影响[D].沈阳:辽宁中医药大学,2011.
[15] Orlic D,Kajstura J,Chimenti S,et al.Mobilized bone marrow cells repair the infarcted heart,improving function and survival[J].Proc Natl Acad Sci USA,2001,98:10344-10349.
[16] 黄国倩,刘虹,舒先红,等.超声心动图评价粒细胞集落刺激因子动员自身骨髓干细胞对心肌梗死后左心室重构及心功能的影响[J].中华超声影像学杂志,2004(11):47-51.
[17] Abarbanell AM,Coffey AC,Fehrenbacher JW,et al.Proinflammatory cytokine effects on mesenchymal stem cell therapy for the ischemic heart[J].Ann Thorac Surg,2009,88(3):1036-1043.
[18] Shake JG,Gruber PJ,Baumgartner WA,et al.Mesenchymal stem cell implantation in a swine myocardial infarct model:engraftment and functional effects[J].Ann Thorac Surg,2002,73(6):1919-1925.
[19] 董亚莉,李剑锋.不同质量浓度肉苁蓉总苷诱导大鼠骨髓间充质干细胞向神经细胞样细胞的定向分化[J].中国组织工程研究,2012,16(1):103-106.
[20] Wei L,FraserJL,Lu ZY,et al.Transplantation of hypoxia preconditioned bone marrow mesenchymal stem cells enhances angiogenesis and neurogenesis after cerebral ischemia in rats[J].Neurobiol Dis,2012,46(3):635-645.
[21] 艾丽梅,杨关林,刘彤,等.人参皂苷对骨髓间充质干细胞通过旁分泌途径治疗心肌缺血的促进作用[J].中国生物制品学杂志,2013,26(11):1617-1620;1624.
[22] 崔澂,刘秀萍,杨彦忠.丹参及其提取物促细胞增殖作用研究进展[J].医学综述,2015,21(24):4528-4531.
[23] Ji X,Tan BK,Zhu YC,et al.Comparison of cardioprotective effects using ramipril and DanShen for the treatment of acute myocardial infarction in rats [J].Life Sci,2003,73(11):1413 -1426.
[24] 隋吉峰,杨关林,陈岩,等.丹参干预骨髓间充质干细胞移植治疗急性心肌梗死的实验研究[J].中华中医药学刊,2009,27(6):1253-1256.
[25] 乔利军,侯凌波,温万鑫,等.补肾中药体外诱导大鼠骨髓间充质干细胞向神经样细胞分化的Meta分析[J].山东医药,2016,56(9):26-28.