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1、缺血性心力衰竭的 细胞学治疗研究进展,河南省人民医院心血管内科赵永辉,What is:心力衰竭的最佳治疗 FIT TREATMENT OF CHRONIC HEART FAILURE,2,心力衰竭现状：USA2005年资料,每年新发心力衰竭病例55万； 50%的病人在6个月内需再次住院。 生活质量远不如肿瘤病人。 55岁以上男性HF患病率约为6%，75岁以上男性患病率约为10%。 在女性病人中， 55-64岁为2%，65-74岁为4%，75岁以上为10.9%。 80%的心衰病人住院时年龄大于65岁。1979年心力衰竭住院为37.7万人，2002年为97万人，增加157%。2%的卫生预算用在心力
2、衰竭病人的治疗上。大大超过国家预算。,3,心力衰竭现状：USA资料,每年有110万发生心肌梗死，其中约20万人因心肌梗死死亡。 心肌梗死生存的病人，约20%的男性和38%女性在6年内进展为慢性心力衰竭。 在中国，心肌梗死的发生率约为0.1%，冠心病相关的心力衰竭已经成为首要死亡原因。 据报道，NYHA I 级死亡率为5%, II 级为10%，III级为20%， VI级为50%,4,心力衰竭的预后,5,心力衰竭的现状：CHF死亡增加,6,1，心力衰竭是心血管死亡的主要原因 2，年死亡率 20-40%,7,心力衰竭的主要原因 （河南省人民医院2004）,冠心病：心肌梗死 60% 高血压：左心室肥大
3、 20% 扩张型心肌病：心肌坏死 10% 糖尿病：冠心病和心肌病 5% 其他： 5%,8,心力衰竭的主要治疗进展：10 项措施？,药物治疗？BETA-阻滞剂血管紧张素 2 转换酶抑制剂血管紧张素 2 受体拮抗剂醛固酮受体拮抗剂硝酸脂+肼本达嗪?(美国黑人） 干细胞移植： CCM ？ 心室同步化治疗：CRT？ 再血管化治疗：搭桥和介入？ 外科左心室重建术？ 生长因子 基因治疗,9,存在的问题,不能从根本上修复已坏死的心肌组织，彻底恢复心脏的正常收缩功能，难以从根本上改善患者生活质量。主要原因是过量功能心肌细胞丧失和无功能心肌形成。,10,无功能心肌的概念,坏死心肌 冬眠心肌 顿抑心肌 凋亡心肌,
4、11,心衰的关键是无功能心肌,岛状新生心肌,治疗心衰的关键是：使无功能心肌复活,12,干细胞移植修复损伤心肌的兴起,近十余年，在动物实验中发现肌样或多能干细胞移植可修复受损心肌，改善受损的心功能，使细胞移植治疗成为治疗心梗的一条崭新途径。,13,1961年Till等首先描述了造血干细胞多向分化潜能和自我更新; 1994年Soonpaa提出 细胞移植(cecllular transplantation) 心肌再生(myocardial regeneration)的 概念；,干细胞研究进展(1),14,1999年Bjornson等发现干细胞的可塑性，即横向分化潜能； 1999年Makino等发现骨
5、髓间充质干细胞可横向分化为心肌细胞； 2001年Orlic等发现造血干细胞可横向分化为心肌细胞； 2001年Strauer等成功进行了首例骨髓干细胞治疗心肌梗死的临床试验； 2003年Christof等成功利用造血干/祖细胞重建梗死部位血供的临床研究。,干细胞研究进展(2),15,干细胞的定义,干细胞（STEM CELL）是一类具有无限的自我更新能力的细胞，能够产生至少一种类型的高度分化的子细胞。具有多分化潜能和自我更新能力，是处于细胞系起源顶端的最原始细胞。,16,干细胞的分类(1),全能干细胞:有全能的分化方向和能力。 多能干细胞:分化方向已确定，分化为特定组织。 单能干细胞,17,胚胎干
6、细胞（embryonic stem cell, ESC) 成体干细胞 (adult stem cell),干细胞的分类(2),18,生物学特性,基本特点：多向分化潜能和自我更新1, 属非终末分化细胞；2，在机体数目，位置相对恒定；3，具有自我更新能力；4，能无限分裂，增殖；5，有多向分化潜能，可分化为不同类型组织细胞，具有分化发育可塑性，在特定环境下能被诱导分化成在发育上无关的细胞类型，其分化受所处周围微环境影响。,19,干细胞心肌修复的机制,取代坏死心肌细胞； 刺激心肌增殖（释放IGF-1，VEGF，FGF等）； 局部血管新生，提高梗塞区再灌注，有助于冬眠心肌功能和损伤基质的恢复； 抑制心肌
7、细胞外基质降解，在损伤区分泌掺入新成分，限制扩展，提高心功能。,20,干细胞治疗心梗的切入点,定向诱导，即把胚胎干细胞转化为特定的心肌细胞； 横向分化（trans-differentiation)，即把来源于其他组织的成体干细胞诱导分化为心肌细胞。,21,细胞移植的途经,1，经冠状动脉输注在PCI术成功后经梗塞相关血管注射。 2，经心外膜心肌内注射CABG时 3，经心内膜心肌内注射NOGA系统。 4，静脉内输注 5, 细胞因子刺激,22,输注细胞类型（1）,1，骨髓单个核细胞成体骨髓单个核细胞含有如间充质细胞，造血干细胞和内皮祖细胞之类的干细胞，这些细胞既有分化潜能，又能释放某些细胞因子促进血
8、管新生，且操作简单，无免疫排斥反应。1%-2%的CD34+ 细胞（河南省人民医院）,23,输注细胞类型（2）,2，内皮祖细胞（EPCs)3，骨髓某个亚群细胞-AC133血管新生 4，动员的骨髓干细胞（SCF，G-CSF）,24,2001年河南省人民医院,大鼠骨髓中分离的单个核细胞经过培养能分化成具有心肌可收缩细胞基本结构和横纹的细胞,25,图片2 横纹肌肌动蛋白染色阳性的细胞SP400,河南省人民医院,26,图3 细胞的闰盘样结构 SP400,河南省人民医院,27,图片4 带横纹的细胞 HE 400,河南省人民医院,28,与对照组比较 p0.05,GSF动员剂对cTn-I的影响,河南省人民医院
9、,29,超声学评价心功能,表-2 心梗后24h及14d大鼠心功能EF%、FS%比较组别 例数 心梗后24h 14dEF% FS% EF% FS% 对照组 10 39.63.2 19.82.3 40.42.8 20.71.5动员组 10 39.53.2 18.93.0 46.44.3 25.62.8,与对照组比较，动员组治疗后P0.05；动员组治疗前后比较P0.05,30,表-3 动员组与对照组心梗后24h、7dCD34+及7dBrdU标记阳性细胞计数比较 组别 例数 心梗后24h 7d CD34+ CD34+ BrdU 对照组 10 1.100.88 1.400.51 1.300.67动员组
10、10 2.90 0.87 8.30 1.83 7.90 1.37,与对照组比较， 24h、7d动员组CD34+细胞数和7dBrdU标记阳性细胞计数 P0.05 动员组CD34+细胞数7d与24h比较P0.05；,31,24h对照组可见有大量的中性粒细胞 （HE染色 1010）,中性粒细胞,24h对照组免疫组化CD34+阳性细胞（1040）,阳性细胞,河南省人民医院,32,24h动员组浸润的单个核细胞和心肌细胞（HE染色 1010）,单个核细胞,心肌细胞,24h动员组免疫组化有CD34+阳性细胞（1040）,阳性细胞,33,7d对照组免疫组化CD34+阳性细胞（1040）,7d动员组免疫组化有较
11、多CD34+阳性细胞（1040）,阳性细胞,阳性细胞,河南省人民医院,34,7d对照组免疫组化BrdU阳性细胞（1040）,7d动员组免疫组化BrdU阳性细胞（1040）,阳性细胞,阳性细胞,35,14d对照组可见有大量的 瘢痕组织（1020）,瘢痕组织,14d动员组可见新生的毛细血管（1020）,新生血管,36,临床研究,研究时间：2003年6月2005年12月 成人缺血性心肌病患者156例 DCM48例 年龄3671（53.614.3) 术前心脏彩色B超测定射血分数EF为1846（37.312.6)% 心肌梗塞时间4周6月，前壁心肌梗塞64例，下后壁19例,侧壁16例,雷平冲博士与第一例心
12、肌干细胞移植,37,方法(1),选择病人心功能恢复良好的最佳时机，在百级实验室，2%利多卡因局麻下，在髂后上棘8点法抽取骨髓80160（106.620.2)。在细胞培养室，用FICOLL密度梯度离心法去除红细胞、多核细胞、血清和细胞碎片，获得骨髓单个核细胞。,38,方法(2),用普通冠脉造影导管分别注入左右冠状动脉.术后随访患者的临床症状,NYHA分级,因心血管事件再住院情况,并用99Tc心脏ECT检查心肌缺血区的变化。,39,手术情况,1，骨髓：8点穿刺 2，分离：Ficoll密度梯度离心法 3，单个核细胞数： 1.9108(3.11.6108)(10ml) 4，细胞活：大于93%（952）
13、% 5，事件：其中一例在向右冠状动脉注入时发生 室颤，除颤后复苏。,40,骨髓抽取方法,在百级层流实验室用1%利多卡因局麻下，髂后脊8点法抽取骨髓80160ml（99.610.2），术中均顺利。,河南省人民医院心脏内科：骨髓穿刺,41,用Ficoll密度梯度离心法获得骨髓单个核细胞1.9X1085.9X108，(3.11.6X108 )(10ml),细胞活性均大于93%（952）%。,细胞分离方法,河南省人民医院：细胞分离实验室,42,FicollS法可获足量单个核细胞,单个核细胞位于中层呈白色,43,冠状动脉灌注法左冠状动脉注入2/3的单个核细胞，右冠状动脉注入1/3的单个核细胞 其中一例在
14、右冠状动脉注入时发生心室颤动，除颤后复苏：导管冠状动脉阻塞 其他98例术前、术中和术后均顺利。,44,术后情况（6个月随访n=97）,1，患者活动能力明显改善 2，NYHA提高2级84例，1级12例 3，EF明显提高（36.412.5%, s46.310.6%） 4，99Tc心脏ECT检查示岛状放射性同位素 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， 其他无明显症状。,45,表1: 两组患者Te99m核素心肌灌注扫描灌注缺损区面积/总面积(xs)% 组别 例数 术前(%) 术后45天(%) 术后90天(%) 试验组 16 25.358.28 16.656.56* 14
15、.194.76* 对照组 16 26.168.34 20.137.02* 19.367.11*.,25%的心肌梗死面积缩小,河南省人民医院,46,心肌同位素扫描,47,短轴切面,图1 99Tc 心肌灌注扫描（ECT）短轴观。 上排示心肌梗死后4周、骨髓单个核细胞移植前，室间隔、心尖和前壁心肌坏死，无同位素充盈心肌。下排为骨髓单个核细胞移植后4周ECT显像，在室间隔部位可见明显同位素充盈，提示部分新生心肌存在。,48,水平切面,图2 ECT水平切面。上排为心肌梗死后4周、骨髓单个核细胞移植前，室间隔、心尖和部分前壁心肌坏死，无同位素充盈心肌。 下排为骨髓单个核细胞冠状动脉内移植后4周ECT显像，在室间隔部位可见明显同位素充盈，提示部分岛状新生心肌存在。,
