經(jīng)冠狀動脈骨髓單個核細(xì)胞移植治療重度心力衰竭的超聲心動圖初步觀察

賀 聲 高連如 沈燕華 朱智明 王志國 張寧坤

骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞（ bone marrow mesenchymal stem cell，MSC）具有多分化潛能，基礎(chǔ)及臨床研究均表明，應(yīng)用富含MSC的單個核細(xì)胞（mononuclear bone marrow cell，MBMC）不同途徑移植，可以明顯改善心臟功能[1-3]。本研究觀察一組治療上除心臟移植外，不能或難于從其他治療中獲益的重度缺血性心力衰竭（end-stage ischemia heart failure，EIHF）患者，經(jīng)冠狀動脈自體骨髓MBMC移植后的心功能的變化，了解超聲心動圖對其治療的評價意義。

1 資料與方法

1.1 觀察對象及分組

41例來自2003年7月至2008年6月住院患者，入選標(biāo)準(zhǔn)：陳舊性心肌梗死OMI病史（依病史、心電圖、超聲心動圖、核醫(yī)學(xué)），有典型心力衰竭癥狀，經(jīng)常規(guī)治療方案，仍不能改善癥狀或癥狀迅速復(fù)發(fā)，不能進(jìn)行日常生活中的大多數(shù)活動，或終日臥床休息，反復(fù)發(fā)作急性肺水腫，需反復(fù)或長期住院，LVEF＜40%；排除惡性腫瘤、原發(fā)嚴(yán)重肝腎功能不全、出血疾病及其他肺心病、瓣膜心臟病者。根據(jù)患者意愿分成兩組：細(xì)胞移植組（常規(guī)治療+MBMC移植27例），對照組（常規(guī)治療14例）：除MBMC移植外其他治療同細(xì)胞移植組；常規(guī)治療均系全面、充分內(nèi)科治療，無外科手術(shù)適應(yīng)證（表1）。

經(jīng)海軍總醫(yī)院倫理委員會及科委會論證同意，入選者及家屬均簽屬知情同意書。

表1 41例患者一般資料比較

1.2 經(jīng)冠狀動脈MBMC移植

術(shù)前1d下午于髂后上嵴抽取骨髓40mL，調(diào)為4×106/2mL濃度MBMC細(xì)胞懸液；常規(guī)行左右冠狀動脈造影；MBMC移植，超選擇性：經(jīng)球囊導(dǎo)管將MBMC以高壓注入心肌梗死相關(guān)動脈，2mL含4×106BMMC，共注入6～8次；非超選擇性：根椐冠狀動脈病變，完全閉塞性病變不能血管重建者，選擇逆灌流血管、橋血管移植，多支彌漫性、鈣化性狹窄病變選擇左或右冠狀動脈主干，手推高壓注入MBMC懸液；MBMC細(xì)胞總數(shù)（5.0±0.7）×107，活細(xì)胞占（94.6±1.8）%，全部操作時間在10～30min。27例細(xì)胞移植者中14例同時行PCI術(shù)，余單純MBMC移植。

1.3 影像學(xué)觀察

超聲心動圖檢查：于細(xì)胞移植術(shù)前和術(shù)后1～2周、3個月行超聲心動圖檢查。測量左室收縮期末、舒張期末容量，計算LVEF以及舒張功能指標(biāo)，觀測二尖瓣環(huán)組織多普勒DTI及二尖瓣口血流波形改變；正電子體層顯像（PET）（18F標(biāo)記的脫氧葡萄糖 ）評價移植細(xì)胞代謝活性：于術(shù)前及術(shù)后3個月分別進(jìn)行，計算病變?nèi)睋p區(qū)占左室心肌總面積的百分比。

1.4 臨床觀察指標(biāo)

系統(tǒng)臨床觀察表、NYHA分級、6min步行試驗、實驗室檢查包括肝腎功能、白細(xì)胞、CRP、CK-MB、血漿心房利鈉肽（atrial natriuretic peptide，ANP）、腦型利鈉肽（BNP）、內(nèi)皮素1（ET-1）測定。

1.5 統(tǒng)計學(xué)處理

應(yīng)用t檢驗和配對t檢驗進(jìn)行統(tǒng)計分析，P＜0.05為統(tǒng)計學(xué)有差異。

2 結(jié) 果

2.1 臨床一般資料

由表1可知，兩組臨床狀況比較，包括年齡、性別比例和高血壓、糖尿病、高脂血癥患病率均無明顯差異，吸煙史、介入史、搭橋史、腦卒中史也無差異，均有陳舊性心肌梗死病史；超聲室壁瘤移植組9例，對照組3例，附壁血栓移植組2例，兩組均有50%患者心功能NYHA分級為4級；細(xì)胞移植組冠狀動脈造影：多支病變10例，雙支病變10例，單支病變5例，原血管重建2例，本次造影未見明顯狹窄；移植組中14例MBMC移植＋PCI，13例單純MBMC移植；對照組14例均拒絕介入檢查及治療。

2.2 MBMC移植前后實驗室指標(biāo)和臨床癥狀的變化

移植組27例患者中，2例在注入細(xì)胞懸液時出現(xiàn)室性早搏，均為自限性；2例分別于注入細(xì)胞懸液15、30min后出現(xiàn)發(fā)冷，30min后好轉(zhuǎn)；該組的肝、腎功能、心肌酶等指標(biāo)手術(shù)前后相比差異不明顯，患者的尿量有增多的趨勢，NYHA分級則有下降的趨勢，而6min步行試驗增加明顯，見表2。

表2 27例MBMC移植前后實驗室和臨床癥狀的變化

2.3 MBMC移植前后心肌活力的影響

12（MBMC移植＋PCI9例、單純MBMC移植3例）例完成術(shù)前及術(shù)后3個月PET隨訪。對比顯示：MBMC移植后3個月原心肌梗死的缺損區(qū)明顯變小，有代謝活動力的心肌范圍增加（10.3±3.4）%，即由（68.3±4.4）%→（78.6±3.3）%，P=0.037（圖1）。

圖1 MBMC移植前后心肌核素顯像

2.4 MBMC移植前后心功能超聲心動圖改變

MBMC移植1周后即可檢出患者的左室收縮功能的改善（表3），主要反映在與移植前相比，患者的LVEF、SV的明顯增加及LVESD的減少，而MBMC移植＋PCI組與單純MBMC移植組之間左室功能改善差異無統(tǒng)計學(xué)意義（表4），對照組則無明顯改善。

表3 移植組與對照組超聲心動圖心功能比較（±s）

表3 移植組與對照組超聲心動圖心功能比較（±s）

注：*治療后vs治療前 P＜0.05，**治療后vs治療前 P＜0.01 #移植組vs對照組 P＜0.05，# #移植組 vs對照組P＜0.01

項目 時間 移植組, n=27 對照組, n=14 EDV 術(shù)前 202.1±13.3 186.9±32.0術(shù)后7d 212.5±18.4術(shù)后3個月 187.7±20.9 182.3±17.9 ESV 術(shù)前 134.3±9.4 123.7±27.7術(shù)后7d 121.0±9.2術(shù)后3個月 109.5±13.6 129.4±17.2 SV 術(shù)前 65.2±5.5 63.3±7.1術(shù)后7d 91.6±11.4*術(shù)后3個月 81.3±6.5*## 52.9±6.2 EF 術(shù)前 33.5±1.7 37.2±3.8術(shù)后7d 43.1±4.0**術(shù)后3個月 43.3±2.5**## 30.0±2.8*

表4 單純細(xì)胞移植組與細(xì)胞移植組＋PCI組心功能比較

二尖瓣環(huán)室間隔、側(cè)壁、前間隔、后壁、前壁及下壁6個位點的DTI收縮期s波、舒張早期e波、舒張晚期a波及e/a比值的平均值見表5，細(xì)胞移植后，s波的幅度增加比較明顯，雖然反映舒張功能的常用指標(biāo)二尖瓣口血流E/A及二尖瓣環(huán)運(yùn)動波形e/a的改善不顯著，但不論是細(xì)胞移植組＋PCI組，還是單純細(xì)胞移植組的e波幅度均見增大，MVDT也可見延長（圖2）。

3 討 論

近年來研究表明，成年骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞（mesenchymal stem cell，MSC）具有多分化和自我更新的潛能。MSC可在梗死心肌中分化為具有心肌特異蛋白、心肌轉(zhuǎn)錄因子GATA-4、心肌興奮收縮耦聯(lián)因子（connexting43）表達(dá)的心肌樣細(xì)胞[4-6]。有學(xué)者報道，經(jīng)冠狀動脈自體MBMC移植治療急性心肌梗死患者，與常規(guī)治療比較，3個月隨訪，鉈201灌注掃描顯示梗死區(qū)明顯縮小[7]；借助一定的感知標(biāo)識系統(tǒng)對14例嚴(yán)重缺血性心力衰竭患者經(jīng)心內(nèi)膜行自體MBMC點狀注射移植，術(shù)后4個月隨訪LVEF增加9%，左室收縮末容量減少16%[8]。本組研究根據(jù)冠狀動脈造影結(jié)果合理選用移植徑路，以移植細(xì)胞最大程度達(dá)到靶區(qū)域為目的，對41例缺血性心力衰竭患者中的27例進(jìn)行了自體MBMC移植治療，手術(shù)前后的實驗室檢查和臨床隨訪表明，該項移植技術(shù)的安全性好，不良反應(yīng)少，臨床癥狀、心功能分級可有明顯改善。

表5 單純細(xì)胞移植組與細(xì)胞移植組＋PCI組DTI指標(biāo)比較

圖2 MBMC移植前后的超聲心動圖觀測

移植7d后超聲心動圖即可檢出LVEF及SV的增加，而同時敏感反應(yīng)心功能變化的BNP己明顯下降，具有強(qiáng)大的利鈉、利尿、舒張血管、拮抗腎素-血管緊張素-醛固酮系統(tǒng)的作用[9]的ANP升高；MBMC移植后3個月，伴隨原心肌梗死的缺損區(qū)變小，有代謝活動力的心肌范圍的增加[10]，無論是單純細(xì)胞移植組，還是細(xì)胞移植組＋PCI組的左室收縮進(jìn)一步好轉(zhuǎn)，左室舒張功能指標(biāo)也有改善的趨勢，由表5可知，二尖瓣環(huán)e波的增加尤為明顯，s波的增大也是左室收縮功能好轉(zhuǎn)的佐證。

盡管MBMC 治療EIHF 的機(jī)制尚不清楚，但近期的療效還是明顯的，在細(xì)胞移植早期，MSC分化過程中在內(nèi)在環(huán)境網(wǎng)絡(luò)調(diào)控下，通過自分泌、旁分泌功能產(chǎn)生和釋放大量血管活性肽直接作用心臟及血管，也可解釋在細(xì)胞移植早期，細(xì)胞尚未分化成熟，血管尚未充分再生改善心肌灌注時，心功能即可有改善的可能機(jī)理。隨著移植細(xì)胞的存活，逐漸補(bǔ)充丟失的心肌細(xì)胞，修復(fù)壞死心肌，再生血管改善灌注，限制或逆轉(zhuǎn)心室重構(gòu)；移植細(xì)胞又可以通過自分泌、旁分泌產(chǎn)生大量血管活性物質(zhì)、生長因子、細(xì)胞因子促進(jìn)心肌、血管再生，改善心功能[11]。超聲心動圖可以比較敏感地觀測到自體MBMC移植后患者心功能的改善，且觀察結(jié)果與臨床的表現(xiàn)及有關(guān)影像學(xué)檢查比較一致。

由于終末期心力衰竭年生存率僅為50%，自體MBMC經(jīng)冠狀動脈移植，通過補(bǔ)充自體細(xì)胞，無倫理道德問題，無免疫排斥反應(yīng)，不需體外擴(kuò)增，且價格低廉，不失為一種EIHF治療的安全有效的新策略；超聲則可為MBMC移植效果的評價提供多角度的監(jiān)測，其可靠性隨觀察樣本的增多、觀測手段的改善會有更大的提高。

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