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目的新近研究发现,促红细胞生成素(EPO)和粒细胞集落刺激因子(G-CS F)对梗死心肌具有潜在的细胞保护作用,具体作用机制尚不十分清楚。目前单独应用G-CSF和EPO治疗心肌梗死的临床和实验研究结果仍存在争议。本研究旨在观察联合应用EPO和G-CSF能否增强心肌梗死大鼠自身骨髓内皮祖细胞(EPCs)的动员,调节梗死心肌微环境细胞因子的分泌,利于骨髓动员EPCs归巢和分化,促进缺血心肌血管再生,进一步改善心肌梗死后心脏功能。在细胞水平和分子水平揭示联合应用G-CSF和EPO促进血管再生的机制,为临床心肌梗死治疗提供新的理论依据。方法SD雄性大鼠开胸结扎冠状动脉前降支建立急性心肌梗死(AMI)动物模型。实验动物随机分为四组:对照组(结扎前降支1h皮下注射生理盐水)、G-CSF治疗组(结扎前降支1h皮下注射G-CSF 50μg/kg/day,连续5d)、EPO治疗组(结扎前降支1h单次皮下注射EPO 5000IU/kg)、和EPO+G-CSF联合治疗组(剂量和用法同上)。于术前及术后第1d、7d、14d和21d,应用超声心动图检测各组大鼠心脏结构和功能变化。于术前及术后第3d、5d和7d,应用流式细胞仪检测外周血中CD34+/Flk-1+EPCs数量。心肌梗死后7d、21d收集心脏标本,采用RT-PCR和Western blotting方法检测梗死边缘心肌组织VEGF、SCF、SDF-1、MIP-1α、MCP-1细胞因子mRNA和蛋白表达。应用免疫组织化学染色法检测AMI后21d梗死边缘组织血管新生及心肌细胞凋亡情况,计算心肌梗死面积。结果与对照组和EPO或G-CSF单独治疗组相比,EPO+G-CSF联合治疗能显著增加心梗后3d、5d、7d外周血中CD34+/Flk-1+内皮祖细胞数量,上调AMI后7d和21d梗死边缘心肌VEGF因子mRNA及蛋白表达,上调AMI后7d梗死边缘心肌内皮祖细胞趋化因子SCF和SDF-1 mRNA及蛋白表达,下调炎症因子MIP-1α、MCP-1 mRNA及蛋白表达。于AMI后21d,EPO+G-CSF联合治疗组大鼠梗死边缘组织新生毛细血管密度显著增加,凋亡心肌细胞明显减少,心肌梗死面积明显减小,心脏功能进一步改善。此外,与对照组相比,G-CSF单独治疗组并未显著增加外周血CD34+/Flk-1+内皮祖细胞数,也不能明显增加梗死边缘组织新生毛细血管密度和减少梗死面积。结论EPO和G-CSF联合治疗能够增强急性心肌梗死大鼠内皮祖细胞动员,抑制心肌细胞凋亡,调节梗死心肌微环境中促血管新生因子VEGF、SCF、SDF-1、的表达,抑制炎症反应,进一步促进梗死边缘心肌血管再生,减小心肌梗死面积,更显著改善心肌梗死后大鼠心脏功能。