促先天性心脏缺损自愈新策略的机制研究

在前期工作中，我们发现部分先天性心脏缺损（CHD）即使不植入封堵器，因介入治疗过程中用导管刺激缺损处，也可促CHD自愈。在此基础上，申请人提出用物理方法刺激缺损处或联合应用细胞生长因子方法人为干预，促CHD自愈的假说。本项目拟以房、室间隔及动脉导管的构成细胞（心脏成纤维细胞、心肌细胞、血管平滑肌细胞以及心肌微血管内皮细胞）为体外培养模型，用刮伤和震荡模拟物理方法刺激缺损局部组织，用向培养基中添加间质细胞衍化因子－1α模拟生长因子的局部应用，或两种方法联合应用，观察其对静止状态成纤维细胞的激活，血管平滑肌细胞的表型转化，心肌微血管内皮细胞的上皮－间充质转化，以及上述细胞增殖、迁移／趋化、细胞外基质合成（模拟缺损部位组织修复）及核转录因子、促炎和抗炎因子表达的影响，探索人为干预，促CHD自愈的机制，并用动物实验验证假说。为临床应用新策略治疗CHD提供实验数据和理论依据，为治疗CHD开辟新思路。

自2010年1月至2012年12月，完成了项目的预期研究工作。因国内没有专门提供先天性心脏病大型动物模型的公司，课题组成员也曾去大型养殖场寻找患先天性心脏病猪的动物模型，因难度大，没有找到合适实验动物模型，改用正常猪的血管来做实验，取得预期效果。. 细胞学实验：(1)实验完成《基质细胞衍生因子-1α培养心肌细胞核成纤维细胞的增殖与迁移》研究。发现不同浓度的基质细胞衍生因子-1α均可提高物理损伤下心肌细胞的增殖能力，尤以80 μg/L基质细胞衍生因子-1α作用下心肌细胞增殖最明显。同时，物理损伤联合基质细胞衍生因子-1α培养的心肌细胞可显著增加心脏成纤维细胞的迁移能力，并且随着趋化培养时间的延长，迁移能力增加更明显。可见基质细胞衍生因子-1α能提高物理损伤心肌细胞的增殖能力，物理损伤联合基质细胞衍生因子-1α培养的心肌细胞对心脏成纤维细胞的迁移具有促进作用。(2)实验完成《物理损伤与基质细胞衍生因子-1α对大鼠心肌细胞增殖和细胞因子表达的影响》发现SDF-1α可能通过上调细胞周期中S期所占比例，促进心肌细胞增殖，并可增加物理损伤引起的促炎作用。. 动物实验：(1)发明《旋磨器》并完成《经皮穿刺旋磨动脉内膜促动脉自闭动物实验》研究，结果旋磨22条腋动脉均有不同程度变化，其中8条动脉完全闭合，12条动脉内径不同程度狭窄，其中4条动脉比旋磨术前狭窄≥2/3，4条动脉比旋磨术前狭窄1/2，4条动脉比旋磨术前狭窄1/3，闭合率为36.4%，总有效率为90.9%。另外2条动脉比旋磨术前狭窄＜1/3，视为无效。发现经皮穿刺旋磨动脉内膜，可促动脉自闭，为应用新方法治疗PDA提供了实验数据和间接证据。(2)自制《心脏打孔器》对10头实验猪行心脏房、室间隔打孔术，人造房、室间隔缺损，此项动物实验技术难度大，因实验动物死亡率甚高，无最终实验结果。.项目暂时发表3篇核心期刊论文，在2013即将出版的《彩色多普勒超声心动图与先天性心脏病介入治疗》专著中论述项目动物实验结果，该专著同时获得2012年度辽宁省科协出版基金和国家出版基金。申报1项国家发明专利（通过一审）。. 总之，实验初步结果令人满意，期望继续获得国家基金资助，进行临床应用实验研究，使该项技术早日在临床上应用。