体外心脏震波治疗促进梗死心肌血管再生和抑制心肌纤维化的机制研究

目的 探讨急性心肌梗死(AMI)大鼠经体外心脏震波治疗(CSWT)后心肌缺血和心功能改善与外周血内皮祖细胞(EPCs)、基质细胞衍生因子 1(SDF-1)和转化生长因子β1(TGF-β1)的相关性,以揭示CSWT促血管生成机制.方法 采用随机数表法将 20 只SD大鼠分为假手术+CSWT组(5 只)、AMI组(5 只)和AMI+CSWT组(10 只).假手术+CSWT组仅开胸,其他两组构建AMI模型.假手术+CSWT组和AMI+CSWT组均行9 次CSWT治疗[能量:0.09 mJ/mm2,次数:900 次,频率:3 Hz(3 次/s)].各组均在术前和术后 1 d、30 d抽取外周静脉血检测SDF-1、TGF-β1 含量和EPCs集落数,并于术后 5 d、30 d实施超声心电图检测左室射血分数(LVEF).术后 30 d行心脏组织取材,分别采用HE染色、Masson染色评估心肌组织病理形态学改变及心肌纤维化程度;于心肌梗死边缘区检测TGF-β1 蛋白含量,Ⅷ因子免疫组化染色计数心肌毛细血管密度.结果 (1)术前,三组间的EPCs、SDF-1和TGF-β1 含量均无统计学差异(均为P>0.05).(2)各组观察期内EPCs、SDF-1随时间推移呈上升趋势;术后 1 d,假手术+CSWT组EPCs明显高于AMI组、AMI+CSWT组[(0.71±0.08)×10-3%比(0.52±0.04)×10-3%、(0.61±0.07)×10-3%,均为P<0.05];术后30 d,三组间的EPCs无统计学差异(P>0.05).(3)术后 1 d和 30 d,假手术+CSWT组的 SDF-1 明显低于其他两组(均为 P<0.05);术后 30 d,AMI+CSWT 组的 SDF-1 明显高于 AMI 组[(203.80±110.13)ng/ml 比(127.82±19.61)ng/ml,P=0.012].(4)术后 1 d,AMI组和AMI+CSWT组的TGF-β1 含量均较术前明显增加(均为P<0.05);术后 30 d,除AMI组外,其他两组的TGF-β1 含量较术后 1 d均降低,且假手术+CSWT组、AMI+CSWT组明显低于AMI组[(37448.72±7987.74)ng/ml、(38402.03±8993.55)ng/ml比(56844.75±8311.27)ng/ml,均为P<0.05].(5)与AMI组相比,AMI+CSWT组的心肌结构虽有破坏,但细胞水肿程度较轻,局部可见完整心肌和新生血管排列,心肌纤维化程度较轻,TGF-β1 蛋白含量明显降低,心肌毛细血管密度高.(6)三组大鼠组内比较:术后 5 d和 30 d三组大鼠的LVEF均无统计学差异(均为P>0.05),AMI+CSWT组的LVEF术后 30 d较术后 5 d绝对值增加 1.14%(P>0.05).结论 CSWT 促进缺血心肌血管生成、抑制心肌纤维化的机制之一,可能是通过上调SDF-1、抑制TGF-β1 的生成,来共同促进EPCs增殖、转化和向缺血心肌区域的动员.