人臍血間充質(zhì)干細(xì)胞移植治療心力衰竭的臨床療效觀察

楊冰冰　張素榮新鄉(xiāng)醫(yī)學(xué)院第一附屬醫(yī)院心血管內(nèi)科，河南新鄉(xiāng)　453100

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人臍血間充質(zhì)干細(xì)胞移植治療心力衰竭的臨床療效觀察

楊冰冰△張素榮▲
新鄉(xiāng)醫(yī)學(xué)院第一附屬醫(yī)院心血管內(nèi)科，河南新鄉(xiāng)453100

[摘要]目的探討人臍血間充質(zhì)干細(xì)胞靜脈移植治療心力衰竭（heart failure，HF）的臨床療效。方法選擇2011年12月～2013年12月新鄉(xiāng)醫(yī)學(xué)院第一附屬醫(yī)院收治的HF患者80例，按隨機(jī)原則分為兩組，每組40例。對照組給予心力衰竭（心衰）標(biāo)準(zhǔn)治療；治療組給予心衰標(biāo)準(zhǔn)治療+人臍血間充質(zhì)干細(xì)胞靜脈輸注；平均隨訪24個月，觀察治療期間各組患者臨床療效、預(yù)后、再住院率、心功能指標(biāo)及B型腦鈉肽（B-type natriuretic peptide，BNP）水平的變化。結(jié)果治療期間對照組有10例死亡，治療組有6例死亡；治療組再住院率較對照組明顯降低（35.0% vs 45.0%，P＜0.05），治療組有效率較對照組明顯提高（90.0% vs 72.5%，P＜0.05）；治療組治療后心功能指標(biāo)左室射血分?jǐn)?shù)（left ventricular ejection fraction，LVEF）較治療前明顯升高，左心室收縮期末內(nèi)徑（left ventricular end-systolic diameter，LVESD）、左心室舒張期末內(nèi)徑（left ventricular end-diastolic diameter，LVEDD）及BNP水平均較治療前明顯降低；且治療組治療后上述指標(biāo)較對照組同期明顯改善[LVEF：46.98±10.20 vs 42.15±8.14，LVESD（mm）：44.93±9.71 vs 49.15±9.21，LVEDD（mm）：54.88±9.54 vs 61.53±9.95，BNP（ng/L）：692.50 vs 971.50±422.63，P均＜0.05]。結(jié)論人臍血間充質(zhì)干細(xì)胞靜脈移植治療HF療效顯著。

[關(guān)鍵詞]人臍血間充質(zhì)干細(xì)胞；靜脈移植；心力衰竭

△在讀碩士研究生

▲通訊作者

1　資料與方法

1.1一般資料

選擇新鄉(xiāng)醫(yī)學(xué)院第一附屬醫(yī)院2011年12月～2013年12月住院的HF患者80例，其中男58例，女22例；年齡36～80歲，平均（62.1±10.8）歲；左室射血分?jǐn)?shù)（LVEF）≤0.40%，紐約心臟病學(xué)會（NYHA）心功能分級II～Ⅳ級。原發(fā)病：冠心病60例，擴(kuò)張性心肌病16例，高血壓性心臟病4例；病程3～15年。排除標(biāo)準(zhǔn)：急性心衰或慢性心衰急性加重者；嚴(yán)重肝腎功能不全者；血紅蛋白≤90 g/L者；惡性腫瘤患者；對試驗(yàn)藥物可疑或明確過敏者；艾滋病、乙肝、梅毒等血清學(xué)檢查陽性者；不配合或不同意接受干細(xì)胞治療者，及個別期望值過高或者不切合實(shí)際的要求者。本研究符合醫(yī)學(xué)倫理學(xué)標(biāo)準(zhǔn)，并經(jīng)醫(yī)院倫理委員會批準(zhǔn)，所有受試對象均簽署知情同意書。將患者按隨機(jī)原則分為治療組和對照組，每組40例，兩組性別、年齡、NYHA分級、吸煙、飲酒史、合并癥（包括高血壓、糖尿病及高脂血癥）、LVEF、LVESD、LVEDD、BNP基線均衡（表1），差異無統(tǒng)計學(xué)意義（P均＞0.05）。

1.2方法

對照組給予心衰標(biāo)準(zhǔn)治療，包括洋地黃類、利尿劑、β-受體阻滯劑、血管緊張素轉(zhuǎn)換酶抑制劑（ACEI）、血管緊張素受體阻滯劑（ARB）、抗血小板聚集及硝酸酯類藥等，具體種類和劑量視病情而定。治療組除給予標(biāo)準(zhǔn)治療外，進(jìn)一步在無菌條件下，經(jīng)靜脈緩慢輸注已配制好的人臍血間充質(zhì)干細(xì)胞混懸液[細(xì)胞數(shù)量按（5～10）×105個/kg，加入250 mL生理鹽水中，外加1%終濃度的白蛋白]。

1.3觀察指標(biāo)

采用彩色多普勒超聲（HP5500）檢測心功能指標(biāo)，將超聲探頭在患者胸骨旁以二維超聲和M型超聲進(jìn)行心臟形態(tài)和功能檢測，舒張末期和收縮末期左室長軸面包括心尖部、后乳頭肌、二尖瓣及主動脈瓣。測量左心室收縮期末內(nèi)徑（LVESD）、左心室舒張期末內(nèi)徑（LVEDD）、LVEF等，LVEF=（左室舒張末期容積-左室收縮末期容積）/左室舒張末期容積×100%；應(yīng)用BNP全自動測定儀器測定B型腦鈉肽（BNP）值；觀察治療前后左室心功能改善情況的變化；記錄患者心血管死亡數(shù)或再住院率。

1.4隨訪

出院后分別于第1、3、6、12、18及24個月進(jìn)行隨訪，記錄并評價心臟功能改變，并進(jìn)行心臟超聲、BNP檢查，24個月時評價療效。

（2）治療組：34例患者中男性30例，女性4例；年齡60～84歲，平均年齡70.5歲；雙側(cè)血腫9例，單側(cè)血腫25例。

1.5心功能療效判定標(biāo)準(zhǔn)（按NYHA分級方法[3]）

顯效：心功能達(dá)到Ⅰ級或心功能改善2級或以上；有效：心功能改善1級以上，而不足2級；無效：心功能改善不足1級或者無明顯改善。

1.6統(tǒng)計學(xué)處理

應(yīng)用SPSS17.0統(tǒng)計學(xué)軟件進(jìn)行分析，資料在分析前均進(jìn)行正態(tài)檢驗(yàn)，正態(tài)計量資料以均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差（±s）表示，均數(shù)比較前先行方差齊性檢驗(yàn)，方差齊采用兩組獨(dú)立樣本t檢驗(yàn)，若方差不齊則采用Satterthwaite近似t檢驗(yàn)，偏態(tài)計量資料以中位數(shù)[M]表示，采用非參數(shù)秩和檢驗(yàn)；計數(shù)資料采用χ2檢驗(yàn)進(jìn)行比較，以P＜0.05為差異有統(tǒng)計學(xué)意義。

表1　兩組基線指標(biāo)比較（±s，M）

表1　兩組基線指標(biāo)比較（±s，M）

注：兩組基線指標(biāo)比較，均P＞0.05，差異無統(tǒng)計學(xué)意義

治療組對照組t/χ2/U值P值40 40 28/12 30/10 0.25 0.617 62.43±14.06 61.53±13.23 0.76 0.387 17/14/9 22/15/3 3.68 0.159 23/17 27/13 0.85 0.356 26/14 29/11 0.52 0.469 34/6 31/9 0.74 0.390 21/19 25/15 0.82 0.366 35/5 33/7 0.39 0.531 38.25±11.31 36.68±12.91 0.58 0.563 52.98±8.42 53.85±7.54 -0.49 0.626 66.08±7.21 65.73±7.66 0.21 0.834 1112.50 1179.00 -0.38 0.704指標(biāo)n　　吸煙（是/否）飲酒（是/否）高血壓（是/否）糖尿病（是/否）高脂血癥（是/否）LVEF （%）LVESD （mm）LVEDD （mm）BNP （ng/L）性別（男/女）年齡（歲）NYHA分級Ⅱ/Ⅲ/Ⅳ

2　結(jié)果

2.1兩組預(yù)后及臨床療效比較

治療組和對照組再住院率分別為35.0%（14/40）、45.0%（18/40），治療組較對照組降低，差異有統(tǒng)計學(xué)意義（P＜0.05）；治療組和對照組總有效率分別為90.0% （36/40）、72.5%（29/40），治療組較對照組明顯提高，差異有統(tǒng)計學(xué)意義（χ2=6.232，P＜0.05）。見表2。

表2　兩組患者臨床療效比較[n（%）]

2.2兩組治療前后BNP和心功能比較

所觀測數(shù)據(jù)經(jīng)正態(tài)性檢驗(yàn)后，BNP組數(shù)據(jù)選擇非參數(shù)檢驗(yàn)（Mann-Whitney U檢驗(yàn)），LVEF、LVEDD和LVESD組選擇t檢驗(yàn)。結(jié)果顯示：兩組治療前BNP水平及心功能指標(biāo)比較差異無統(tǒng)計學(xué)意義（P均＞0.05）；組內(nèi)治療前后比較，各項(xiàng)指標(biāo)都較前改善，差異有統(tǒng)計學(xué)意義（P均＜0.05）；治療后治療組LVEF較對照組明顯增加，差異有統(tǒng)計學(xué)意義（t=2.340，P=0.022）；治療后治療組LVESD、LVEDD及BNP均較對照組明顯降低，差異有統(tǒng)計學(xué)意義（P均＜0.05）。見表3、4。

表3　治療前后兩組BNP水平比較（M）

表4　治療前后兩組心功能指標(biāo)參數(shù)比較（±s）

表4　治療前后兩組心功能指標(biāo)參數(shù)比較（±s）

注：與對照組治療前比較，○P＞0.05，差異無統(tǒng)計學(xué)意義；與對照組治療后比較，☆P＜0.05，差異有統(tǒng)計學(xué)意義；治療組中LVEF、LVEDD、LVESD，與本組治療前比較t值分別為-3.62、5.92、3.96，均△P＜0.05，差異有統(tǒng)計學(xué)意義；對照組中LVEF、LVEDD、LVESD，與本組治療前比較t值分別為-2.27、2.12、2.50，均△P＜0.05，差異有統(tǒng)計學(xué)意義

治療組對照組t值P值40 40 38.25±11.31○36.68±12.91 0.580 0.563 46.98±10.20☆△42.15±8.14△2.340 0.022 66.08±7.21○65.73±7.66 0.210 0.834 54.88±9.54☆△61.53±9.95△-3.050 0.003 52.98±8.42○53.85±7.54 -0.490 0.626 44.93±9.71☆△49.15±9.21△-2.000 0.049組別　n　LVEF（%）治療前　　治療后LVEDD（mm）治療前　　治療后LVESD（mm）治療前　　治療后

3　討論

心肌細(xì)胞損害以及細(xì)胞間質(zhì)病變是引起各種心臟疾病心衰的共同機(jī)制[4]，修復(fù)心肌細(xì)胞，抑制心肌細(xì)胞凋亡以及改變心肌細(xì)胞生存的微環(huán)境成為治療心臟疾病的重要部分。

人臍血間充質(zhì)干細(xì)胞是一種具有多向分化潛能的細(xì)胞，可以分化為多種組織細(xì)胞，包括骨、軟骨、皮膚、神經(jīng)元及神經(jīng)膠質(zhì)細(xì)胞等，近年來，組織工程技術(shù)將其植入神經(jīng)系統(tǒng)損傷、自身免疫系統(tǒng)疾病、肝病等動物模型體內(nèi)，并取得了突破性的進(jìn)展[5]，使得心力衰竭的治療有了新的方向。臨床上研究應(yīng)用較多的是自體骨髓干細(xì)胞，Yoon等[6]研究證實(shí)，骨髓干細(xì)胞可在體內(nèi)轉(zhuǎn)化為心肌細(xì)胞，對各種原因所導(dǎo)致的心衰患者進(jìn)行自體骨髓干細(xì)胞移植，補(bǔ)充有功能的心肌細(xì)胞，能改善患者的心衰癥狀，促進(jìn)康復(fù)[7]。尚有心臟干細(xì)胞、胚胎干細(xì)胞及骨骼肌成肌細(xì)胞的研究。但人臍血間充質(zhì)干細(xì)胞作為組織工程理想的種子，具有來源豐富，易收集及低溫保存，受胎盤屏障保護(hù)污染率低，更為原始，增殖分化能力強(qiáng)，免疫源性低等優(yōu)勢，選擇靜脈輸注較經(jīng)冠脈注射及胸廓切開心外膜注射操作更簡便，創(chuàng)傷小，避免了心肌局部注射引起移植細(xì)胞分布不均，無論移植途徑選擇心臟還是冠脈均使心功能明顯改善，抑制了心肌重構(gòu)，且無任何心律失常、畸胎瘤等并發(fā)癥[8]，更符合臨床實(shí)際，保障了其在治療過程中的安全性、可行性及有效性。它可以通過促進(jìn)血管形成，抑制細(xì)胞凋亡，扭轉(zhuǎn)缺血或者非缺血源性心臟破壞后果。自2001年，德國Strauer等首次用間充質(zhì)干細(xì)胞移植治療心肌梗死患者獲得成功以來，目前已有大量文獻(xiàn)報道應(yīng)用人臍血間充質(zhì)干細(xì)胞治療缺血性心肌病的依據(jù)[9，10]。國內(nèi)胡承恒等[11]實(shí)驗(yàn)論證了人臍血單個核細(xì)胞可以改善心梗后大鼠模型心功能，國外類似的研究也證實(shí)了移植的人臍血間充質(zhì)干細(xì)胞能使缺血后心肌功能得到改善[12，13]，同時縮小梗死面積，增加心室順應(yīng)性，限制心室擴(kuò)張。無論實(shí)驗(yàn)室研究，還是臨床研究均表明，人臍血間充質(zhì)干細(xì)胞移植能促進(jìn)心功能恢復(fù)，使心肌組織病變減輕，使心室重構(gòu)得到改善，使心臟LVEF明顯提高[14-16]。

本項(xiàng)研究結(jié)果顯示，兩組治療后心功能各項(xiàng)指標(biāo)（包括LVEF、LVESD、LVEDD及BNP水平）情況，與本組治療前比較均得到了改善，差異有統(tǒng)計學(xué)意義（P＜0.05），說明標(biāo)準(zhǔn)西醫(yī)藥治療及在心衰標(biāo)準(zhǔn)治療基礎(chǔ)上加用人臍血間充質(zhì)干細(xì)胞靜脈輸注，均可用于心力衰竭的治療，緩解患者癥狀，提高心功能。但是，隨訪期間人臍血間充質(zhì)干細(xì)胞輸注組患者死亡數(shù)更少，再住院率更低，臨床總有效率更高，預(yù)后及療效均優(yōu)于標(biāo)準(zhǔn)西醫(yī)藥治療組，差異有統(tǒng)計學(xué)意義（P均＜0.05）。且治療后心功能指標(biāo)改善程度較心衰標(biāo)準(zhǔn)治療也顯示出優(yōu)越性，其中左室射血分?jǐn)?shù)（LVEF）明顯增加，差異有統(tǒng)計學(xué)意義（t=2.34，P=0.022），左心室收縮期末內(nèi)徑（LVESD）、左心室舒張期末內(nèi)徑（LVEDD）及BNP水平均明顯降低，差異亦有統(tǒng)計學(xué)意義（P＜0.05）。因此說明，這一聯(lián)合治療HF取得了很好的療效，更能有效改善心衰的心肌舒縮功能，從而改善心衰患者的心功能，提高心衰患者的生活質(zhì)量，為心衰患者提供了一安全可行的細(xì)胞生物療法。

人臍血間充質(zhì)干細(xì)胞治療心力衰竭可能通過以下幾個途徑：①分化作用：研究證實(shí)，人臍帶間充質(zhì)干細(xì)胞經(jīng)5aza誘導(dǎo)能向心肌樣細(xì)胞分化，誘導(dǎo)后細(xì)胞移植至體內(nèi)能存活，人臍帶間充質(zhì)干細(xì)胞可以作為心肌細(xì)胞移植的來源[17]；②結(jié)構(gòu)上的修復(fù)和環(huán)境的重建：干細(xì)胞通過增殖、分化參與維護(hù)心室壁的厚度及彈性，阻抑心室重構(gòu)[18]；③干細(xì)胞同心肌組織間的相互作用，導(dǎo)致一些細(xì)胞因子的產(chǎn)生：移植細(xì)胞或接受移植的心臟通過自分泌或旁分泌生長因子，如血管生成因子、生長因子、細(xì)胞因子等物質(zhì)，最終全面改善心臟功能[19]；④干細(xì)胞尚具有抗缺氧誘導(dǎo)心肌細(xì)胞凋亡的作用[20]。

綜上所述，相對比優(yōu)勢下人臍血間充質(zhì)干細(xì)胞靜脈移植治療心力衰竭療效可觀，能夠更好地改善心衰患者心功能，提高生活質(zhì)量，值得推廣。但是臨床上移植時間及途徑的選擇，哪一種是最為合理、安全及有效；移植細(xì)胞是否會產(chǎn)生異常興奮性及能否會建立有效的興奮收縮偶聯(lián)；移植細(xì)胞在不同心肌微環(huán)境下的分化方向如何及如何控制均需進(jìn)一步探究；同時，對臨床研究而言，不能僅僅局限于對患者心功能指標(biāo)的觀察，只有擴(kuò)大研究規(guī)模，跳出心功能改善的緊箍咒，將死亡率或者致死率作為研究硬終點(diǎn)，才能具有更強(qiáng)大的循證價值，細(xì)胞治療才能躋身于心衰治療方陣，至于治療效果，評估方法有多種，但缺乏特異性或敏感性。

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Observation of the clinical effect of transplantation of human umbilical cord blood mesenchymal stem cells in the treatment of heart failure

YANG Bingbing ZHANG Surong
Department of Vasculocardiology, the First Affiliated Hospital of Xinxiang Medical University, Xinxiang 453100, China

[Abstract]Objective To explore the clinical efficacy of transplantation of human umbilical cord blood mesenchymal stem cells in the treatment of heart failure(HF). Methods 80 patients with HF who were admitted to the First Affiliated Hospital of Xinxiang Medical University from December 2011 to December 2013 were selected. They were randomly assigned to two groups, with 40 patients in each group. The control group was given the standard therapy of heart failure (HF); the treatment group was given the standard therapy of HF + intravenous infusion of human umbilical cord blood mesenchymal stem cells; the average follow-up period was 24 months, and changes of clinical efficacy, prognosis, rehospitalization rate, heart function index and B-type natriuretic peptide (BNP) level were observed in each group during the treatment period. Results During the treatment, there were 10 deaths in the control group, and 6 deaths in the treatment group; the re-hospitalization rate in the treatment group was significantly lower than that in the control group (35.0% vs 45.0%, P＜0.05), and the effective rate in the treatment group was significantly higher than that in the control group (90.0% vs 72.5%, P＜0.05); the heart function index of left ventricular ejection fraction (LVEF) in the treatment group after the treatment was significantly higher than that before the treatment, and left ventricular end-systolic diameter (LVESD), left ventricular end-diastolic diameter (LVEDD) and BNP levels were all significantly lower than those before the treatment; also, the above indices in the treatment group after the treatment significantly improved compared with those in the control group during the same period of time (LVEF: 46.98±10.20 vs 42.15±8.14, LVESD (mm): 44.93±9.71 vs 49.15±9.21, LVEDD (mm): 54.88±9.54 vs 61.53±9.95, BNP (ng/L): 692.50 vs 971.50, all P＜0.05). Conclusion Venous transplantation of human umbilical cord blood mesenchymal stem cells in the treatment of heart failure has significant efficacy.

[Key words]Human umbilical cord blood mesenchymal stem cells; Venous transplantation; Heart failure

[中圖分類號]R542.2

[文獻(xiàn)標(biāo)識碼]B

[文章編號]1673-9701（2016）03-0020-04

收稿日期：（2015-11-17）