自体骨髓干细胞移植治疗冠心病的临床研究课件.ppt

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1、自体骨髓干细胞移植治疗冠心病的临床研究,南京医科大学第一附属医院心脏科张馥敏,参加单位：参加人员：,张馥敏 杨志健 周芳 陈亦江 陈波 徐兆强 周蕾 朱铁兵 王连生 高翔 李传富 哈团柱 丁志坚 张宇燕 顾翔 张国辉 马文珠 汪承亚 费小明 张定国 张郁青 曹克将,南京医科大学第一附属医院 南京大学模式动物研究所 美国东田纳西州大学 常州市第二人民医院 苏北人民医院 镇 江 市 第 一 人 民 医 院,心肌细胞坏死,南京医科大学第一附属医院心脏科 张馥敏,南京医科大学第一附属医院心脏科 张馥敏,心衰治疗手段,内科常规治疗PCICABG心脏移植基因手段干细胞移植,南京医科大学第一附属医院心脏科

2、张馥敏,干细胞是多功能，能自我更新的细胞，其生长和分化受niche cell调控。,南京医科大学第一附属医院心脏科 张馥敏,干细胞生长和分化依赖于其接触的内外源性因子。,南京医科大学第一附属医院心脏科 张馥敏,干细胞来源,胚胎干细胞骨髓干细胞骨骼肌卫星细胞脐血干细胞心脏干细胞外周血干细胞胎心肌细胞脂肪干细胞干细胞动员剂,参与血管新生减少心肌细胞凋亡激活心肌细胞分化分化为心肌样细胞,?,南京医科大学第一附属医院心脏科 张馥敏,南京医科大学第一附属医院心脏科 张馥敏,骨髓干细胞,具多向分化潜能来源方便，可从自体骨髓取得进行自体移植不存在排异问题,南京医科大学第一附属医院心脏科 张馥敏,研究方法,鼠

3、和幼猪实验基础医院伦理委员会批准 患者知情同意,南京医科大学第一附属医院心脏科 张馥敏,研究时间：2003年6月至2005年8月 入选冠心病、心肌梗死患者35例,研究对象,南京医科大学第一附属医院心脏科 张馥敏,研究目的,研究自体骨髓干细胞经冠脉移植对冠心病、心肌梗死患者心功能及其安全性的影响。,南京医科大学第一附属医院心脏科 张馥敏,随访人群,随访时间：6-23个月 随访人数：24例,男20例，女4例 平均年龄在60（2779岁）岁 前壁心肌梗死21例，下壁心肌梗死3例 心功能,II级10例，III级12例，IV 级2例,南京医科大学第一附属医院心脏科 张馥敏,方 法,骨髓干细胞分离、培养

4、局麻，无菌条件下从患者髂后上嵴穿刺抽取骨髓3050ml，采用Ficoll密度梯度离心法进行细胞分离、培养 骨髓干细胞分离前和干细胞培养结束时均分别行病原学检测。,南京医科大学第一附属医院心脏科 张馥敏,骨髓干细胞的形态学特征,南京医科大学第一附属医院心脏科 张馥敏,术前评价,术前1周采用99mTc-MIBI心肌灌注显像、二维超声心动图及24小时动态心电图评价患者心肌灌注、室壁运动、心功能及心律失常。,南京医科大学第一附属医院心脏科 张馥敏,术后随访,术后CCU病房监护2448小时，常规监护血压、心电图；术后6、12、24小时抽血测定cTnI。术后每月电话随访患者1次，每3月记录心电图一次，术后

5、6月随访二维超声心动图、99mTc-MIBI心肌灌注显像和24小时动态心电图。,南京医科大学第一附属医院心脏科 张馥敏,细胞移植,采用over the wire 导管将10ml含肝素无培养血清细胞悬液分34次注入梗死相关动脉。每次移植细胞时间3分钟，间隔3分钟后进行第2次移植。移植过程中每次扩张球囊3分钟，严密监测患者有无胸痛情况、心电图及腔内压力改变。,南京医科大学第一附属医院心脏科 张馥敏,移植细胞数：骨髓间充质干细胞数为0.93.5106，骨髓单个核细胞数为1.68.3106,南京医科大学第一附属医院心脏科 张馥敏,移植细胞数,南京医科大学第一附属医院心脏科 张馥敏,2例患者因梗死相关动

6、脉狭窄小于50，仅从梗死相关动脉进行骨髓干细胞移植；1例患者因无法开通LAD及RCA，从提供侧支循环的LCX中进行骨髓干细胞移植；1例患者1年前曾行PCI术，只行骨髓干细胞移植；其余20例患者均在梗死相关血管PCI术后进行干细胞移植。,南京医科大学第一附属医院心脏科 张馥敏,不良反应,围手术期及术后发现3例房性早搏第1例患者在第一次细胞移植过程中出现胸痛和短暂的血压下降，ST段抬高，经立即停止细胞移植，撤除球囊后症状消失。其余患者均未见严重心律失常和其他合并症；,安全性,南京医科大学第一附属医院心脏科 张馥敏,随访结果,术中及术后623月随访中无严重心律失常及其它合并症 心功能从级提高至级（I

7、级15例，II级9例）,南京医科大学第一附属医院心脏科 张馥敏,术前 术后 术前、术后LVDd比较（mm）,南京医科大学第一附属医院心脏科 张馥敏,58.217.75,58.258.31,P0.05,南京医科大学第一附属医院心脏科 张馥敏,51.139.68,42.5812.49,P0.05,典型病例（一）,患者,男，38岁，前壁心肌梗死，因梗死相关血管狭窄小于50，仅接受干细胞移植移植后6月心功能由级提高至级超声结果提示LVDd扩大4mm（术前42 mm，术后46mm），LVEF提高4（术前65.6%，术后69.6%）,南京医科大学第一附属医院心脏科 张馥敏,术前、术后6月二维超声心动图心功

8、能对比,南京医科大学第一附属医院心脏科 张馥敏,治疗前后心肌灌注对比（未行PCI）,南京医科大学第一附属医院心脏科 张馥敏,典型病例（二）,患者71岁，高血压、糖尿病、冠心病伴前间壁、下壁心肌梗死、慢性全心功能不全，不能行PCI及搭桥手术，心功能级，每年均因心衰多次入院治疗 干细胞移植6月后，心功能恢复至级；可平地行走11.5公里，能进行轻微家务劳动 二维超声心动图示：LVDd无变化（术前76mm，术后76mm），LVEF提高13.8（术前22.1%，术后35.9%）,南京医科大学第一附属医院心脏科 张馥敏,治疗前后心肌灌注对比（未行PCI）,南京医科大学第一附属医院心脏科 张馥敏,患者75岁

9、，高血压、冠心病伴广泛前壁心肌梗死、慢性全心功能不全，行PCI术后，心功能始终维持在级，每年均因心衰多次入院治疗（LVEF 19.6）干细胞移植6月后，心功能恢复至级；二维超声心动图示：LVDd无变化，术后LVEF39.3，患者可平地行走1公里,典型病例（三）,南京医科大学第一附属医院心脏科 张馥敏,讨论,本研究所采用的骨髓干细胞分离和培养方法得到的干细胞应为以骨髓间充质干细胞和单个核细胞为主的骨髓干细胞,南京医科大学第一附属医院心脏科 张馥敏,讨论,骨髓干细胞分离培养前后病原学培养均为阴性细胞移植后6、12、24小时血肌钙蛋白I值均在实验室正常范围，提示细胞移植未引起冠状循环微栓塞及心肌细胞

10、坏死。术中及术后623月随访中无严重心律失常及其它合并症,自体骨髓干细胞移植是安全可行的,南京医科大学第一附属医院心脏科 张馥敏,讨论,随访结果发现，LVEF提高，移植区心肌灌注得到改善。特别是其中的3例患者虽未行PCI，但其心功能明显改善，稳定在级，LVEF增加了4.0%-18；另1例患者行PCI术后1年，心功能始终维持在级，此患者进行干细胞移植6月后，心功能恢复至级；LVEF提高100.5，心肌灌注得到改善。,移植的细胞在心肌微环境中有增加梗死区新生血管，改善了心肌灌注及心功能作用。,南京医科大学第一附属医院心脏科 张馥敏,讨论,部分患者LVEF得到改善，但术后6月时LVDd扩大,可能与这

11、些患者抽取骨髓量较少移植时丢弃了骨髓细胞三支病变有关，所以虽行PCI和干细胞移植，并未能阻止左室腔扩大,南京医科大学第一附属医院心脏科 张馥敏,自体骨髓干细胞移植防治缺血性心脏病安全可行自体骨髓干细胞移植可以改善心功能自体骨髓干细胞移植可以增加心肌灌注,需大规模随机对照临床试验进行评价,结 论,南京医科大学第一附属医院心脏科 张馥敏,促红细胞生成素对自体骨髓干细胞移植治疗大鼠急性心肌梗死的干预性研究,近期研究,尽管骨髓干细胞移植可使心功能改善，但改善有限。目前认为移植细胞在心肌微环境下发生凋亡可能是影响心功能改善效率的重要原因之一。,促进移植的干细胞存活，减少移植后的凋亡，是进一步提高心功能的

12、关键步骤,目前用于提高移植效率的方法：,抗凋亡基因转染(Akt等)协同应用细胞因子(EPO等),促红细胞生成素（EPO）主要由肾脏皮质及外髓部肾小管周围的毛细血管内皮细胞生成，是调节红细胞系增殖、分化及生存的主要细胞因子，临床主要应用于肾性贫血。,研究证实EPO能刺激内皮祖细胞迁移出骨髓；rHuEPO能够促进内皮祖细胞增殖、形成新生血管。,有实验显示EPO-EPOR信号通路除促进缺氧条件下新生血管形成外，还有减少细胞(内皮祖细胞、心肌细胞、造血干细胞等)凋亡，提高细胞生存能力作用。,研 究 目 的,探讨骨髓干细胞移植期应用EPO干预手段能否提高骨髓干细胞移植治疗心肌梗死的效率,材料与方法,实验

13、对象：Wistar大鼠(雄性、21020g)实验分组：(n=8)1组：联合治疗（MSC+EPO）组 2组：骨髓干细胞移植（MSC）组 3组：促红细胞生成素（EPO）组 4组：急性心肌梗死（MI）组,骨髓干细胞的体外培养：细胞培养2天后进行首次换液，经2-3次换液后，可基本去除不贴壁的骨髓造血干细胞，得到以骨髓间充质干细胞为主的骨髓干细胞（间充质干细胞、内皮祖细胞等）,结扎左前降支冠状动脉中上1/3处 制备大鼠急性心肌梗死模型骨髓干细胞心肌梗死区移植围移植期应用EPO：围移植期3天，1周后连续3天；3000u/kg（腹腔）,检测指标：,超声心动图心肌梗死面积毛细血管密度Bcl-2及Bax变化,技

14、术流程图,制备大鼠急性心梗模型,骨髓穿刺，骨髓干细胞获取,骨髓干细胞分离、培养,干细胞移植,大鼠心梗后一日,大鼠心梗前一日,EPO注射,EPO注射,EPO注射,大鼠心梗后一周,EPO连续注射3天,大鼠心梗后三周,大鼠心梗后二日,心脏超声检查,心脏超声检查、处死动物，进行病理学及相关机制研究,结 果,5.67,5.61,5.57,5.63,5.39,5.51,5.69,6.25,3.56,3.0,3.45,3.32,3.48,3.45,3.52,4.22,75.19,84.39,75.86,79.44,72.60,75.24,76.26,69.1,20.7,24.0,26.0,28.1,12.9

15、5,10.78,10.43,10.43,6.31,各组毛细血管密度,MI 组,rHuEPO组,BMSC组,rHuEPOBMSC组,0.128,0.117,0.116,0.103,各组Bcl-2蛋白表达,MI 组,rHuEPO组,BMSC组,rHuEPOBMSC组,0.113,0.126,0.125,0.147,MI 组,rHuEPO组,BMSC组,rHuEPOBMSC组,各组Bax蛋白表达,讨 论,研究观察到MSC移植和EPO注射均能有效地提高急性心肌梗死后心功能的恢复。与MSC组和EPO组相比，联合治疗组心功能改善最为明显，心肌梗死面积最小。,免疫组织化学检查结果显示联合治疗组毛细血管密度最为明显，说明联合治疗有显著的协同作用,联合治疗组Bcl-2表达值较其余三组显著增强，Bax表达明显下调。提示EPO具有抗凋亡作用,EPO减少细胞在缺氧条件下的凋亡可能机制,激活JAK/STAT信号通路激活PI3K/AKt信号通路,结 论,EPO可以提高BMSC移植治疗急性梗死的效果，可能与提高Bcl-2表达、抑制Bax活化以及促进血管发生有关。,