1、缺血性心力衰竭的 細胞學(xué)治療研究進展河南省人民醫(yī)院心血管內(nèi)科 趙永輝0What is:心力衰竭的最佳治療FIT TREATMENT OF CHRONIC HEART FAILURE1心力衰竭現(xiàn)狀：USA2005年資料每年新發(fā)心力衰竭病例55萬；50%的病人在6個月內(nèi)需再次住院。生活質(zhì)量遠不如腫瘤病人。55歲以上男性HF患病率約為6%，75歲以上男性患病率約為10%。 在女性病人中， 55-64歲為2%，65-74歲為4%，75歲以上為10.9%。 80%的心衰病人住院時年齡大于65歲。1979年心力衰竭住院為萬人，2002年為97萬人，增加157%。2%的衛(wèi)生預(yù)算用在心力衰竭病人的治療上。大大

2、超過國家預(yù)算。 2心力衰竭現(xiàn)狀：USA資料每年有110萬發(fā)生心肌梗死，其中約20萬人因心肌梗死死亡。心肌梗死生存的病人，約20%的男性和38%女性在6年內(nèi)進展為慢性心力衰竭。在中國，心肌梗死的發(fā)生率約為0.1%，冠心病相關(guān)的心力衰竭已經(jīng)成為首要死亡原因。據(jù)報道，NYHA I 級死亡率為5%, II 級為10%，III級為20%， VI級為50%3心力衰竭的預(yù)后4心力衰竭的現(xiàn)狀：CHF死亡增加51，心力衰竭是心血管死亡的 主要原因2，年死亡率 20-40%6心力衰竭的主要原因（河南省人民醫(yī)院2004）冠心?。盒募」Ｋ?60%高血壓：左心室肥大 20%擴張型心肌?。盒募乃?10%糖尿病：冠心病和

3、心肌病 5%其他： 5%7心力衰竭的主要治療進展：10 項措施？藥物治療？BETA-阻滯劑 血管緊張素 2 轉(zhuǎn)換酶抑制劑 血管緊張素 2 受體拮抗劑 醛固酮受體拮抗劑 硝酸脂+肼本達嗪?(美國黑人）干細胞移植： CCM ？心室同步化治療：CRT？再血管化治療：搭橋和介入？外科左心室重建術(shù)？生長因子基因治療8存在的問題 不能從根本上修復(fù)已壞死的心肌組織，徹底恢復(fù)心臟的正常收縮功能，難以從根本上改善患者生活質(zhì)量。主要原因是過量功能心肌細胞喪失和無功能心肌形成。9無功能心肌的概念壞死心肌冬眠心肌頓抑心肌凋亡心肌10心衰的關(guān)鍵是無功能心肌島狀新生心肌治療心衰的關(guān)鍵是： 使無功能心肌復(fù)活11干細胞移植修

4、復(fù)損傷心肌的興起 近十余年，在動物實驗中發(fā)現(xiàn)肌樣或多能干細胞移植可修復(fù)受損心肌，改善受損的心功能，使細胞移植治療成為治療心梗的一條嶄新途徑。121961年Till等首先描述了造血干細胞多向分化潛能和自我更新;1994年Soonpaa提出細胞移植(cecllular transplantation)心肌再生(myocardial regeneration)的 概念；干細胞研究進展(1)131999年Bjornson等發(fā)現(xiàn)干細胞的可塑性，即橫向分化潛能；1999年Makino等發(fā)現(xiàn)骨髓間充質(zhì)干細胞可橫向分化為心肌細胞；2001年Orlic等發(fā)現(xiàn)造血干細胞可橫向分化為心肌細胞；2001年Straue

5、r等成功進行了首例骨髓干細胞治療心肌梗死的臨床試驗；2003年Christof等成功利用造血干/祖細胞重建梗死部位血供的臨床研究。干細胞研究進展(2)14干細胞的定義 干細胞（STEM CELL）是一類具有無限的自我更新能力的細胞，能夠產(chǎn)生至少一種類型的高度分化的子細胞。具有多分化潛能和自我更新能力，是處于細胞系起源頂端的最原始細胞。15干細胞的分類(1)全能干細胞: 有全能的分化方向和能力。多能干細胞: 分化方向已確定，分化為特定組織。單能干細胞16胚胎干細胞（embryonic stem cell, ESC)成體干細胞 (adult stem cell)干細胞的分類(2)17生物學(xué)特性基本

6、特點：多向分化潛能和自我更新 1, 屬非終末分化細胞； 2，在機體數(shù)目，位置相對恒定； 3，具有自我更新能力； 4，能無限分裂，增殖； 5，有多向分化潛能，可分化為不同類型組織細胞，具有分化發(fā)育可塑性，在特定環(huán)境下能被誘導(dǎo)分化成在發(fā)育上無關(guān)的細胞類型，其分化受所處周圍微環(huán)境影響。 18干細胞心肌修復(fù)的機制取代壞死心肌細胞；刺激心肌增殖（釋放IGF-1，VEGF，F(xiàn)GF等）；局部血管新生，提高梗塞區(qū)再灌注，有助于冬眠心肌功能和損傷基質(zhì)的恢復(fù)；抑制心肌細胞外基質(zhì)降解，在損傷區(qū)分泌摻入新成分，限制擴展，提高心功能。19干細胞治療心梗的切入點定向誘導(dǎo)，即把胚胎干細胞轉(zhuǎn)化為特定的心肌細胞；橫向分化（tr

7、ans-differentiation)，即把來源于其他組織的成體干細胞誘導(dǎo)分化為心肌細胞。20細胞移植的途經(jīng)1，經(jīng)冠狀動脈輸注 在PCI術(shù)成功后經(jīng)梗塞相關(guān)血管注射。2，經(jīng)心外膜心肌內(nèi)注射 CABG時3，經(jīng)心內(nèi)膜心肌內(nèi)注射 NOGA系統(tǒng)。4，靜脈內(nèi)輸注5, 細胞因子刺激21輸注細胞類型（1）1，骨髓單個核細胞 成體骨髓單個核細胞含有如間充質(zhì)細胞，造血干細胞和內(nèi)皮祖細胞之類的干細胞，這些細胞既有分化潛能，又能釋放某些細胞因子促進血管新生，且操作簡單，無免疫排斥反應(yīng)。 1%-2%的CD34+ 細胞（河南省人民醫(yī)院）22輸注細胞類型（2）2，內(nèi)皮祖細胞（EPCs)3，骨髓某個亞群細胞-AC133 血

8、管新生4，動員的骨髓干細胞（SCF，G-CSF）232001年河南省人民醫(yī)院大鼠骨髓中分離的單個核細胞經(jīng)過培養(yǎng)能分化成具有心肌可收縮細胞基本結(jié)構(gòu)和橫紋的細胞24圖片2 橫紋肌肌動蛋白染色陽性的細胞SP400河南省人民醫(yī)院25圖3 細胞的閏盤樣結(jié)構(gòu) SP400河南省人民醫(yī)院26圖片4 帶橫紋的細胞 HE 400 河南省人民醫(yī)院27 與對照組比較 GSF動員劑對cTn-I的影響組別例數(shù)24h7d對照組1011.751.212.330.74動員組10 10.060.831.370.66河南省人民醫(yī)院28超聲學(xué)評價心功能 表-2 心梗后24h及14d大鼠心功能EF%、FS%比較組別 例數(shù) 心梗后24h

9、 14d EF% FS% EF% FS% 對照組 10 39.63.2 19.82.3 動員組 10 與對照組比較，動員組治療后；動員組治療前后比較29 表-3 動員組與對照組心梗后24h、7dCD34+及7dBrdU標記陽性細胞計數(shù)比較 組別 例數(shù) 心梗后24h 7d CD34+ CD34+ BrdU 對照組 101.100.88 1.400.51 動員組 與對照組比較， 24h、7d動員組CD34+細胞數(shù)和7dBrdU標記陽性細胞計數(shù) 動員組CD34+細胞數(shù)7d與24h比較；3024h對照組可見有大量的中性粒細胞（HE染色 1010）中性粒細胞24h對照組免疫組化CD34+陽性細胞（104

10、0）陽性細胞河南省人民醫(yī)院3124h動員組浸潤的單個核細胞和心肌細胞（HE染色 1010） 單個核細胞心肌細胞24h動員組免疫組化有CD34+陽性細胞（1040）陽性細胞327d對照組免疫組化CD34+陽性細胞（1040）7d動員組免疫組化有較多CD34+陽性細胞（1040）陽性細胞陽性細胞河南省人民醫(yī)院337d對照組免疫組化BrdU陽性細胞（1040） 7d動員組免疫組化BrdU陽性細胞（1040）陽性細胞陽性細胞3414d對照組可見有大量的 瘢痕組織（1020） 瘢痕組織 14d動員組可見新生的毛細血管（1020）新生血管35 臨床研究研究時間：2003年6月2005年12月成人缺血性心肌

11、病患者156例DCM48例年齡3671（53.614.3)術(shù)前心臟彩色B超測定射血分數(shù)EF為1846（37.312.6)%心肌梗塞時間4周6月，前壁心肌梗塞64例，下后壁19例,側(cè)壁16例雷平?jīng)_博士與第一例心肌干細胞移植36方法(1)選擇病人心功能恢復(fù)良好的最佳時機，在百級實驗室，2%利多卡因局麻下，在髂后上棘8點法抽取骨髓80160（106.620.2)。在細胞培養(yǎng)室，用FICOLL密度梯度離心法去除紅細胞、多核細胞、血清和細胞碎片，獲得骨髓單個核細胞。37方法(2)用普通冠脈造影導(dǎo)管分別注入左右冠狀動脈.術(shù)后隨訪患者的臨床癥狀,NYHA分級,因心血管事件再住院情況,并用99Tc心臟ECT檢

12、查心肌缺血區(qū)的變化。38手術(shù)情況1，骨髓：8點穿刺2，分離：Ficoll密度梯度離心法3，單個核細胞數(shù)： 1.9108(3.11.6108)(10ml)4，細胞活：大于93%（952）%5，事件：其中一例在向右冠狀動脈注入時發(fā)生 室顫，除顫后復(fù)蘇。39骨髓抽取方法在百級層流實驗室用1%利多卡因局麻下，髂后脊8點法抽取骨髓80160ml（），術(shù)中均順利。河南省人民醫(yī)院心臟內(nèi)科：骨髓穿刺40用Ficoll密度梯度離心法獲得骨髓單個核細胞88，8 )(10ml),細胞活性均大于93%（952）%。細胞分離方法河南省人民醫(yī)院：細胞分離實驗室41FicollS法可獲足量單個核細胞單個核細胞位于中層呈白色

13、42冠狀動脈灌注法左冠狀動脈注入2/3的單個核細胞，右冠狀動脈注入1/3的單個核細胞其中一例在右冠狀動脈注入時發(fā)生心室顫動，除顫后復(fù)蘇：導(dǎo)管冠狀動脈阻塞其他98例術(shù)前、術(shù)中和術(shù)后均順利。43術(shù)后情況（6個月隨訪n=97）1，患者活動能力明顯改善2，NYHA提高2級84例，1級12例3，EF明顯提高（36.412.5%, s46.310.6%） 4，99Tc心臟ECT檢查示島狀放射性同位素 充盈，提示有部分新生心肌存在5，事件：因心肌再梗塞住院一例并死亡， 其他無明顯癥狀。44表1: 兩組患者Te99m核素心肌灌注掃描灌注缺損區(qū)面積/總面積(xs)%組別 例數(shù) 術(shù)前(%) 術(shù)后45天(%) 術(shù)后

14、90天(%) 試驗組 16 25.358.28 16.656.56* 14.194.76* 對照組 16 26.168.34 20.137.02* 19.367.11*.25%的心肌梗死面積縮小河南省人民醫(yī)院45心肌同位素掃描46短軸切面圖1 99Tc 心肌灌注掃描（ECT）短軸觀。 上排示心肌梗死后4周、骨髓單個核細胞移植前，室間隔、心尖和前壁心肌壞死，無同位素充盈心肌。下排為骨髓單個核細胞移植后4周ECT顯像，在室間隔部位可見明顯同位素充盈，提示部分新生心肌存在。47水平切面圖2 ECT水平切面。上排為心肌梗死后4周、骨髓單個核細胞移植前，室間隔、心尖和部分前壁心肌壞死，無同位素充盈心肌。 下排為骨髓單個核細胞冠狀動脈內(nèi)移植后4周ECT顯像，在室間隔部位可見明顯同位素充盈，提示部分島狀新生心肌存在。 48長軸切面圖3 ECT長軸切面。骨髓單個核細胞移植后4周（下排）與骨髓單個核細胞移植前（上排）相比，前壁可見島狀放射性同位素充盈。提示前壁有部分新生心肌存在。 49男，56歲，癥狀為心力衰竭50問題與展望優(yōu)點：獲取方便進行自體移植不會產(chǎn)生免疫排斥無倫理問題。51很多