诱导性多能干细胞移植对猪心肌梗死后心电生理的影响及其机制研究

【作者】 李小荣； 张凤祥； 宋桂仙； 顾卫娟； 袁伟； 邱立斌； 满艺龙； 陈明龙； 杨兵； 汪道武； 曹克将；

【机构】 南京医科大学第一附属医院心脏科；

【摘要】 目的虽然大多数研究显示干细胞细胞移植可以改善缺血性心脏病的心功能,但对于细胞移植能否改善心电基质,能否减少心肌梗死后的恶性心律失常,亦或是促进心律失常的发生,目前仍存在着争议。iPS细胞作为一种新型类ESC的干细胞,在应用于临床之前,为安全起见,必须首先探讨其对心脏电生理的影响。本文目的在于观察iPS细胞移植后对猪心肌梗死后心脏电生理的影响,并探讨其潜在的作用机制。方法通过左前降支冠状动脉(LAD)球囊封堵90 min制备猪AMI模型,一周后开胸,直视下心肌内注射2ml iPS细胞(2×10~7)或PBS液。细胞移植7周后以体表十二导联心电图分析心电参数变化;以CARTO系统进行三维电解剖标测,比较各组电解剖差异;以程序电刺激(ProgrammedElectrical Stimulation,PES)测定室性心律失常(Ventricular Arrhythmias,VAs)诱发率;通过Masson染色测定组织纤维化,心脏胶原沉积;同时观察心脏中Cx43蛋白表达及其分布,观察心脏自主神经相关蛋白如酪氨酸羟化酶(TH)、生长相关蛋白43(GAP 43)、乙酰胆碱酯酶(ACh)的形态分布及表达变化。结果 (1)与PBS组相比,iPS组心电图参数如HR、RR间期、P波时限、PR间期、QRS时限、QTcD均无明显差异。(2)细胞移植7周后,CARTO系统标测显示,PBS组猪心肌梗死后左心室红色的瘢痕坏死心肌组织和黄色的缺血心肌组织较大,而iPS组猪左心室红色的瘢痕坏死心肌组织较少。(3)细胞移植后第7周,PBS组6只猪中有3只可诱发出室性心律失常,且有2头诱发出室颤。iPS细胞移植组仅有1头能诱发出了室速并发生了室颤,两组之间差别没有统计学意义(50.0%vs.16.7%,P=0.545)。(4)心肌梗死后梗死周边区Cx43蛋白表达显著下降,分布紊乱,iPS细胞移植部分纠正这些异常。(5)心肌梗死后梗死周边区TH、GAP43蛋白表达显著上升,交感副交感神经纤维支配失衡,分布紊乱,iPS细胞移植可以部分改善这些神经重构。结论 (1)iPS细胞移植可以改善心肌梗死后心电基质;(2)iPS细胞移植并不能降低VAs诱发率,但也无致心律失常性;(3)iPS细胞移植可以改善Cx43表达和分布;(4)iPS细胞移植可以改善心脏神经重构,对降低心肌梗死后心律失常的发生有重要的作用。更多还原