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背景和目的:心肌打孔术(TMR)即利用激光或者机械方式在心脏缺血区制作多个与左心室腔相通的孔道,使心腔内血液注入到缺血心肌内,同时通过血管新生可以营养该区域心肌,从而改善缺血心肌灌注。激光心肌打孔术(TMLR)作为治疗顽固性心绞痛和晚期缺血性心脏病的一种辅助治疗方法,可以改善心绞痛症状,提高运动耐量,改善心肌灌注等,但是激光心肌孔道的闭塞以及激光对周围心肌组织的热损伤等限制了其应用。而针刺打孔和电钻打孔的心室壁孔道也同样面临心肌孔道闭塞的问题。针对上述血运重建方法的不足,本实验采用一种新型的心肌打孔方式-喷射心肌打孔(TMJR)。该方法可以避免激光心肌打孔对心肌组织带来的热损伤,以及避免针刺打孔和电钻打孔将直硬刚针插入搏动的心脏,而且在喷射心肌打孔的同时可以喷入具有三维支架作用的凝胶,凝胶在一定时间内可以对心肌孔道起到支撑作用,从而可能使心肌孔道得以保留,而且可能使心肌孔道壁内皮化及血管化。本实验观察了正常犬喷射心肌打孔填充不同凝胶支架后心肌孔道的演变规律,以及不同凝胶支架的组织相容性;观察了在急性心肌梗死犬模型的心肌缺血梗死区行喷射心肌打孔填充凝胶支架,对心肌孔道的开放性、心肌血管新生、心室重构、以及血流动力学等影响。方法:1、正常活体犬喷射不同凝胶心肌打孔犬12只,随机均分为3组(n=4):①琼脂糖凝胶组(AH组),②纤维蛋白凝胶组(FG组),③壳聚糖凝胶组(CH组)。在各组用无针注射器分别喷射各种凝胶心肌打孔。3组均于术后2、4、6周取含有孔道的心肌组织行HE染色和Masson染色,观察①各种凝胶支架在心肌组织中的降解性和组织相容性;②各组心肌孔道是否保留和开放;③各组心肌孔道内及孔道周围的纤维组织增生情况。2、心肌梗死犬喷射壳聚糖凝胶心肌打孔32只犬随机均分为4组(n=8):单纯心肌梗死组(MI组)、生理盐水组(NS组)、壳聚糖凝胶组(CH组)、壳聚糖凝胶+血管生长因子组(CH+GF组)。MI组仅建立心肌梗死模型。NS组,CH组和CH+GF组建立心肌梗死模型后在心肌缺血梗死区用无针注射器进行喷射心肌打孔;NS组心肌孔道内喷射生理盐水,CH组喷射壳聚糖凝胶,CH+GF组喷射包载有生长因子(血管内皮生长因子联合碱性成纤维细胞生长因子)的壳聚糖凝胶。术后6周①测量血流动力学参数;②苏木素-伊红(HE)染色和免疫组化染色观察心肌孔道的开放性以及心肌孔道的内皮化情况;③Masson染色观察心肌孔道内及孔道周围的胶原增生情况;④免疫组化染色观察缺血心肌中血管性血友病因子(VWF)、α-平滑肌肌动蛋白(a-SMA)的表达,计算微血管、小血管以及小动脉的密度;⑤计算心肌梗死面积、左右心室重量指数;⑥计算心肌组织中Ⅰ、Ⅲ型胶原容积分数及Ⅰ/Ⅲ比值。结果:1、正常活体犬喷射不同凝胶心肌打孔①琼脂糖凝胶的生物降解性和组织相容性差,引起周围组织大量胶原增生,心肌孔道完全闭塞。②纤维蛋白凝胶具有良好的生物降解性和组织相容性,但支撑度弱,其降解后心肌孔道基本闭塞。③壳聚糖凝胶具有良好的生物降解性、组织相容性及良好的支撑度,其降解后可见心肌孔道开放及心肌孔道壁内皮化,心肌孔道内及孔道周围少量纤维组织增生。2、心肌梗死犬喷射壳聚糖凝胶心肌打孔①术后6周,HE染色和免疫组化染色示:NS组心肌孔道基本闭塞,CH组和CH+GF组均可见孔道开放,而CH+GF组孔道壁内皮化更明显。②Masson染色示:NS组心肌孔道内有大量的胶原纤维填充,CH组和CH+GF组的心肌孔道有部分胶原纤维,尚有大量空腔存在。③和MI组比较,NS组、CH组和CH+GF组的小血管显著增加(P<0.05);和NS组比较,CH组和CH+GF组的小血管显著增多(P<0.05),以CH+GF组更显著;而CH+GF组的小动脉较MI组和NS组均显著增多(P<0.05)。④和MI组比较,CH组的Ⅰ型胶原容积分数显著减少(P<0.05);和MI组、NS组及CH组比较,CH+GF组的Ⅲ型胶原容积分数显著增加(P<0.05);和MI组、NS组比较,CH组及CH+GF组的Ⅰ/Ⅲ比值均显著减少(P<0.05)。⑤CH组和CH+GF组的部分血流动力学参数较MI组显著改善(P<0.05)。结论:1、喷射心肌打孔填充凝胶支架具有可行性;2、琼脂糖凝胶和纤维蛋白凝胶均不适合作为心肌打孔的孔道填充物,而喷射壳聚糖凝胶心肌打孔能使心肌孔道开放;3、喷射心肌打孔填充壳聚糖凝胶支架可使心肌梗死犬的心肌孔道开放和孔道壁内皮化、促进血管新生,改善心室重构,有利于血流动力学功能的改善。