摘要

背景:用幹細胞培養重建損傷心肌體外移植到受傷的心髒上，結果很有希望，但也有爭議。我們探索了分流的可能性體外方法和在大鼠心尖病變表麵直接植入胎心，即前體細胞。

方法:實驗在141隻大鼠上進行，不包括供體。胎兒心髒移植(FHI)為原位，一步法。從14-21天子宮內發育的胎兒分離出的心髒被放置在精確且容易複製的燒灼誘導的病變上，其生物材料皮瓣與相鄰的完整心肌縫合(38隻動物)。對照組包括43隻單獨損傷的動物(L)， 37隻單獨生物材料皮瓣覆蓋的動物(L+C)和23隻完整的動物。術後13個月，每月通過心電圖、超聲、宏觀和微觀檢查評估心髒狀況。

結果:病灶部位原位FHI耐受性良好。除FHI後(部分病例遲發性遲發)外，所有係列心電圖均保持典型，先為急性梗死，後為慢性梗死。未檢出心律失常。射血分數(EF)降至45.8 ~ 58±2%，L組射血分數低於其他組。80.6%的FHI病例觀察到功能恢複與L為55.6%，L+C為65.5%。觀察期間FE的分布在兩組間有顯著差異，其中FHI結果最好(p<0.001)。形態學上，FHI在所有觀察時間均誘導心壁增厚。組織學上，4-6月後，不可能確定胎兒組織是否融入宿主心肌。

結論:殼聚糖覆蓋下的原位FHI能顯著改善大鼠心尖嚴重病變後的心功能恢複。單純的殼聚糖皮瓣有積極但有限的效果。

關鍵字

心傷;心髒移植;胎兒器官移植;心髒功能調查

縮寫

ARCA:急性呼吸和心髒驟停;BW:體重;克雷格:心髒節律;心電圖:心電描記法;英孚:射血分數;胎兒心髒植入;L:單純心髒病變;L+C:殼聚糖皮瓣覆蓋心髒病變;L+I+C:殼聚糖瓣固定胎兒心髒覆蓋的心髒病變LV:左心室; LVWT: Left Ventricle Wall Thickness; M: Mean Value; RR: Respiratory Rhythm; SD: Standard Deviation; Tx: transplantation; USI: Ultra Sound Investigation

簡介

在大多數國家，伴有心肌損傷的心髒病的患病率及其治療費用仍然非常高[1-8]。保守治療隻能延緩病理發展的自然進程。手術，如瓣膜置換術、中隔矯正術或冠狀動脈分流術，可以改善許多情況。然而，不同病因的心肌損傷後心力衰竭仍然是一個科學和公共衛生問題[6-10]。目前，心髒移植在世界各地都可以進行，而且非常有效。然而，其實現受到供體的缺乏和其他一些困難的阻礙，如移植物術前儲存的優化，移植物的再支配和延遲功能[11-15]。為了解決這個問題，替代的“小”移植被提出，如幹細胞，或心肌成肌細胞植入直接或培養後體外[16-27]。盡管植入幹細胞的存在往往有利於損傷心髒的重構[25-27]，但也會遇到困難，如植入宿主心髒時培養物死亡或植入物形成[23]時局部心律失常。目前，幹細胞主要用於瓣膜修複。這引發了一些問題:植入物是否促進了自身機體幹細胞的動員，或者它們是否可以取代受傷的心肌細胞?在這兩種情況下，損傷本身的特征和尺寸的作用是什麼?

為了回答這些問題，我們在短期(30天)設計並測試了一個心髒病變的實驗模型，其尺寸和病理特征(心尖燒灼)[28]可重現。該模型被用於進一步研究梗死治療的外科新方法，特別是對“小型”移植手術的闡述和評價。

在本研究中，我們使用該模型測試了胎兒心髒是否可以促進損傷後的恢複，而之前的許多研究[29-33]都表明胎兒心髒可以發育成類似成人的生物體。有兩種可能的方法:一種是將胎兒心髒生長到相對成熟，使用帶血管的皮瓣覆蓋心肌損傷區，就像我們進行的食道修複[33]一樣;或將胎兒器官植入損傷心肌，希望生長的植入物對心肌恢複初期的修複過程產生積極影響。考慮到初步結果，我們隻實現了第二種方法。

材料和方法

實驗是在胎兒心髒形成後立即將其直接植入病變部位。118隻大鼠，均為Wistar品係雄性。實驗開始時4 ~ 6月齡，體重410±50 g。它們被顯示為4個係列:單獨的病變(43)，病變加上皮瓣下的胎心植入物(殼聚糖[34]或其他中性材料廣泛應用於心髒外科)固定(38)，單獨用殼聚糖或中性材料覆蓋的病變(37)，完整的動物作為對照[23](表1)。

係列	老鼠的數量	觀察延遲	調查
病變隻	43	8個月	心電圖、USI組織學
病變+覆蓋	37	8個月	心電圖、USI組織學
病變+ FHI +覆蓋	38	最多12個月	心電圖、USI組織學
完整的控製	23	-	心電圖、USI組織學
總計	118 + 23	最多12個月	心電圖、USI組織學

表1:創傷部位原位胎心移植的實驗係列。

在胎兒心髒植入係列中，使用50隻懷孕大鼠:每隻受者作為規則。

外科手術

麻醉:在呼吸機箱中吸入異氟醚(4%，1min/100g BW)，然後腹腔內注射戊巴比妥鈉(戊比妥)^®- Ceva Santé動物-比利時布魯塞爾:0.1 ml/100 g BW的溶液至0.075 mg/dl)在手術過程中。鹽酸丁丙諾啡(Temgesic^®-法國先靈普龍庫貝沃實驗室:添加0.2 ml 0.05%溶液腹腔注射)用於鎮痛。阿托品(拉瓦西-巴黎-法國，1%溶液，0.2 ml單獨BW)皮下注射至少在幹預前5分鍾，以避免進一步，特別是胸內操作時迷走神經休克的發生。

在對受體進行胸內幹預之前，在喉鏡(Mac 0刀片- heine Germany)的幫助下，用14G導管插管動物的氣管。手術過程中使用麻醉通氣機(Intermed-Penton、Sigma Delta和UNONetherland-USA)，呼吸速率為60次/分鍾，潮氣量為12 ml/kg，通氣壓力為0 ~ 20毫巴。

心髒病變:開胸後心髒病變暴露心髒。使用燒灼式高溫細針尖(Bovie Medical Corporation-USA)，在沒有任何壓力小於1秒的情況下，通過數次滴觸(標準溫度為1200°C)心尖前區(主要包括左心室，但也包括部分室間隔和右心室)引起心尖前區水平的心肌病變。正如前麵提到的[28]，選擇這個定位是因為它容易進入，相對安全，舒張期左心室厚度不小於2mm，並且這個區域的血管是終末的，防止了通過冠狀動脈主要支病變的意外擴展損傷。病變的表麵和深度與尖端接觸心肌的總時間有關，直徑為7 ~ 9 mm，深度為1 ~ 1.5 mm。為了避免立即或延遲穿孔，內部肌肉層保持完整(通過視覺控製確保)(圖1A)。

圖1:外科手術。
A:心尖熱灶(箭頭)。
B:殼聚糖皮瓣(箭頭)固定在病變部位的胎兒心髒植入物。

供體管理和移植物采購:供體為14 ~ 20天胎兒，體重1 g(14例)~ 6 g(8例)，以2 ~ 5 g為主(M±SD = 3.3±0.2)。妊娠女性輕微超劑量(0.2 ml/100g戊比妥)保證供體麻醉鎮痛。剖腹探查妊娠女性，子宮暴露，胎兒取出。開胸後分離胎兒心髒，放置於環境溫度(22°C)的鹽水杯中。在10-30分鍾(15±5分鍾)內，它被轉移到接受者。在所有病例中，從胎兒器官獲取到植入的時間均不超過30分鍾(M±SD: 15±5分鍾)。

胎兒心髒移植:在心髒病變形成後，立即將一個或幾個胎兒心髒(根據供體年齡和器官體積)以這種方式放置在心肌傷口上以覆蓋它。然後用8°°Ethilon包狀縫線將±10 × 10 mm生物相容性人工組織皮瓣固定在受體心髒的健康部位(圖1B)。Felt, Contegra，用於心髒和血管手術(rd®PTFE Felt HUVIO 151 - Bard Peripheral vascular, Inc.， Tempe, AZ 85281, USA;和Ansell Healthcare Europe NV, Brussels 153RN105 lot 1205101905)，或殼聚糖(“Kitozyme”，Herstal, Belgium)，如以前的實驗中使用[33]覆蓋移植物。對於對照組大鼠，將中性材料的貼片縫合在病變周圍，但沒有胎兒心髒。胸壁創麵采用經典的分離縫線逐層縫合

Vicryl 2°°用於胸骨，4°°用於肌肉和隔膜(如有必要)，6°°用於皮膚。

接收方跟進

在手術和早期隨訪中，病變對心髒功能的影響由“脈搏血氧計”(康泰克醫療係統有限公司;CMS508型)固定在動物的左後腿上。心電圖(心電圖導聯I、II和III)、呼吸頻率(RR)和直腸溫度由MOUSE監測儀(Indus Instruments USAUNO-Netherlands)登記。取大鼠平臥位，在標準腋窩和腹股溝部位皮下放置4個針電極，取心電圖、RC和RR。

術後12個月實現每日觀察;在第2、5、7、14天測量動物體重(BW)，在體重初步恢複後每月測量一次。

手術後的調查

心電圖(ECG):超聲檢查前後及安樂死前均使用與手術中相同的“鼠標監測器”記錄心電圖。與完整動物指標比較，評價心率和QRST複合體特征。

超聲心動圖(USI):分別於術後第10天、第30天、第5天、第1.5個月、第4個月、第6個月、第7個月、第8個月、第9個月和第12個月使用超聲探頭(l17 - 5mhz) IU22超聲係統(Philips-NL)對動物進行檢查。還調查了11隻完整的動物作為對照。射血分數(EF)采用Simpson法測定。在病變、FHI和心髒完好區域測量左心室壁厚度(LVWT)。為了檢驗每次調查中觀察者內部的變異性，每個EF和LVWT測量重複3-4次，並計算M±SD值。僅接受變異性<10%的結果。

為了避免近期手術動物超聲心動圖檢查時的疼痛，我們提供了腹腔內注射戊巴比妥鈉麻醉(戊巴比妥鈉:0.1 ml/100 g BW溶液0.075 mg/dl)。

組織學調查:在所有係列中，在每隻動物死亡或安樂死(麻醉過量)後，即0天、1天、2天、5天、7天、14天、21天、28天、35天、37天、42天、60天和4、6、7-12月時，對移植區域、心髒和主要內髒(肺、肝、腎)進行了宏觀和微觀調查。收集的活檢材料固定在4%的中性緩衝甲醛中，石蠟包埋。用蘇木精、伊紅、藏紅花和馬鬆三色綠染色3個微米切片進行顯微評價。

統計:結果以均數±標準差(M±SD)表示。測量技術的重複性用重複測量的變異係數(V=SD/M %)表示。用Student檢驗與對照序列(td2為了比較分布。p≤0.05認為結果顯著。在某些係列中，研究了結果之間的相關性。此外，統計評價不僅涉及各係列的平均數據，還涉及同一動物第10天和第30天結果的比較(成對結果)。

動物的管理

實驗前、實驗中、實驗後動物均按比利時CEBEA 2013規則指導進行管理。考慮到手術的重要性和可能的後果，例如為了爭奪食物，動物們被關在單獨的3型籠子裏。試驗過程中采用“養殖食品”(AO4，“安全”;法國)和淡水作為飲料。

實驗得到了當地動物福利委員會(第508號議定書)的批準。

結果

表2和表3給出了主要係列的總體結果。

損傷深度均為1-1.5 mm，即傷口底部可見內肌層。

如表2所示，確保不同實驗係列的基本條件之間沒有顯著差異(這樣可以對調查結果進行有價值的比較)。

係列	成年大鼠初始體重(g)	成年大鼠終末體重(g)	手術時間(分鍾)	病灶初始直徑* (mm)	捐贈者BW (g)	缺血時間(min)
病變隻(n = 24)	403±55	392±70	28.9±19	7.6±1.6	NA	NA
病變+ feutre (n = 13)	414.2±53.6	410±33	33.42±8.3	7.64±1.2	NA	NA
病變+殼聚糖(n = 13)	425±62	449±38	30.7±6.6	7.33±1.1	NA	NA
總:病變+封麵(n = 26)	419±71	431±70	31.0±11.13	7.5±103	NA	NA
病變+FHI+胎兒或孕周(n=19)	440.6±20	436±20	35.4±3.7	7.5±0.66	2.88±2	9.2±3.7
病變+ FHI +殼聚糖(n = 15)	410.6±65	395±40	37.9±13	7.18±0.36	2.5±1.4	11.15±1.6
總:病變+ FHI (n = 37)	407±41	419±71	32.75±7.9	7.64±0.98	2.75±1.67	10.6±1

表2:比較主係列實驗條件(M±SD)。

係列	老鼠的數量	受體存活>天3	早期並發症<第3天	晚期並發症
病變隻	43	34	9 (ARCA(出血)	動脈瘤- 3
病變+覆蓋	37	35	2(麻醉過量)	動脈瘤- 1
病變+覆蓋+ FHI	38	31	7 (ARCA(出血)	畸胎瘤- 3 *
總計	118	One hundred.	18	7

表3:原位胎兒心髒植入病變部位的整體結果。
*胎兒-供體12-14天，體重<1克。

心尖標準熱損傷

心尖標準熱損傷耐受性良好。118隻動物中有100隻存活了3天。早期死亡最常見的原因是大出血和ARCA。存活的動物在體重輕微損失(不顯著)的情況下仍保持活躍。然而，雄性大鼠的預期體重增加取決於年齡，很少被觀察到。在長期的試驗中，有4隻沒有FHI的大鼠出現了動脈瘤。在接受FHI的動物中沒有觀察到動脈瘤，但其中3隻發生了畸胎瘤。

心電圖的改變:在心髒標準燒灼後的最初幾分鍾內出現心電圖改變是急性梗死的典型表現;QRS放大，ST降低或抬高高於2組(20hz)。後來的心電圖改變變成了典型的慢性心髒纖維化:深Q波，低T波，有時ST段持續升高，沒有進一步的改變(圖2A)。

圖2:熱心尖病變後心髒的功能和形態演變。
2:心電圖。
2A-1:正常麻醉大鼠對照心電圖。
2A-2:術後30分鍾內心電圖:急性梗死征象(ST段低於或高於基線)。
2A-3:術後1年內心電圖:慢性梗死征象(一種或多種導波深Q波)。

我們的調查:病變後不同時間點的美國調查(表4)證實了功能損害。心率在最初幾天有增加的趨勢，但很快就回到接近控製的範圍。射血分數(EF)與正常對照組相比顯著降低(p<0.001和<0.01;第10天和第28天EF平均下降分別占對照值的38.3%和27.3%)。之後，平均EF赤字逐漸減少，但在6和12個月後仍然顯著(- 13-16%，p<0.01)。在未處理病變的大鼠中從未觀察到EF值高於69%(圖2B)。

圖2:熱心尖病變後心髒的功能和形態演變。
2 b:USI。
2B-1:用Simpson法測定健康大鼠對照組射血分數。
2B-2:術後1個月EF減少。

係列	CR (M±SD)	射血分數%(損失 相對控製)	完整的牆(毫米)		病變部位(毫米)
			收縮	心髒舒張期	收縮	心髒舒張期
病變隻
10 d。N = 11	421±32	45.58±9.5 (38.3%)	3.32±0.22	2.12±0.40	2.85±0.2 *	2.05±0.1
1 mo。N = 11	385±48	56.3±9.5* (27.3%)	3.47±0.33	2.66±0.23	3.07±0.36	2.7±0.3
2 - 6 mo, N = 13	393.5±53	61.8±7.4 (16.3%)	3.23±0.16	2.35±0.15	3.3±0.35	2.43±0.36
6 - 12月,N = 9	-	63.87±4.5 (13.6%)	3.25±0.26	2.41±0.3	3.3±0.36	2.58±0.3
完整的控製N = 23	394±12	73.9±5.3	3.28±0.0.1	2.34±0.1	NA	NA

表4:超聲檢查心髒病變係列的主要功能結果。
取決於觀測延遲的平均值。

EF值/時間	觀測數	< 40	40 - 50	50 - 60	60 - 70	70 - 80	> 80
第10天±2	11	3.	5	2	1
第30天±9天	11		3.	3.	5
月2 - 5	13		2	1	10
月6 - 12	9			1	8
總計	44	3.	10	7	24	0	0
完全控製	23				7	14	2

表4 b:超聲檢查心髒病變係列的主要功能結果。
射血分數(EF)值頻率分布(隨訪期間所有測量的集合)(24例，44例射血分數為60%，恢複54.5%)。

病灶水平的收縮期心壁厚度僅在第10天與完好區域及對照動物相比顯著降低(p<0.05)。壁厚在第一個月底改善，之後恢複正常，除非動脈瘤發生(表4A)。3例在第10天，第31天，第41天，左室壁變薄與肉眼和組織學證實的動脈瘤形成相一致。

病灶未處理的大鼠與對照組相比，病灶後測量的EF分布有高度顯著性差異(p<0.001)。

組織學進化:病變的組織學演變見圖2C。在第0天，觀察到重要的組織水腫，肌細胞受累的跡象(細胞核縮小，肌肉條紋消失，細胞內水腫，凝血和壞死)，毛細血管內皮激活和炎症反應開始(圖2C-1)。在接下來的幾天裏，退行性和炎症反應都增加了。在傷口處有一個凝血帶。第14天出現輕度纖維化。

圖2 c:組織學(蘇木精，伊紅，藏紅花)。
2C-1:第2天:蒸汽泡(1)，凝血(2)，心肌細胞壞死(3)。
2C-2:第30天:心肌尖部纖維化(箭頭)。
2C-3:第8月:病變部位纖維化(箭頭)。

1個月後，凝血帶幾乎完全被吞噬破壞;纖維化區組織良好，纖維定向，有時可穿透心肌健康部分(圖2C-2、2C-3)。3例肝纖維化呈通透性並形成動脈瘤。在2例中觀察到在病灶附近形成軟骨進入小梁肌(作為肌細胞的轉化)。在離受傷區域一小段距離和心髒的其餘完好部分，心肌看起來相當正常。8個月後，病變區域出現明顯纖維化。其他器官——肺和肝——仍然正常。

不同材料覆蓋下的心尖病變後和即刻FHI

不同材料覆蓋下的心尖病變和即刻FHI均為中性，不引起炎症反應但過於僵硬，不降解和壓迫移植物，1 - 2-4個月間EF由58下降至50%(補充材料)。

殼聚糖作為一種可降解材料，4個月後完全吸收。因此，在進一步的分析中，隻考慮使用殼聚糖的結果。

在整個觀察期間，一般情況和體重都是令人滿意的，但Wistar雄性沒有出現預期的增重。

心電圖的改變:在最初的幾天和幾個月，心電圖改變仍然是典型的梗死。然而，在4、6、8個月時，部分動物的心電圖可以正常顯示(圖3A)。

圖3:殼聚糖瓣固定胎兒心髒覆蓋熱心尖病變後心髒功能和形態的變化。
3:心電圖。
3A-1:手術中:波的節奏和形式發生嚴重改變。
3A-2:第1個月:慢性梗死的跡象(深Q波)。
3A-3:第4、8個月:2隻動物心電圖正常。

手術幹預後心率很快增加，但後來恢複正常。

除了在手術中，我們從未觀察到任何與自主生長的胎兒心髒植入活動相關的異常節律紊亂。

我們的調查:正如USI的調查顯示，種植體存在並逐漸生長(圖3B-1, 3B-2)。在第10天，EF出現了短暫的顯著下降(表5)。在有FIH和殼聚糖覆蓋的係列中，80.6%的動物在觀察期結束時EF“正常化”了(表5，圖3B3)。EF值的分布表明，盡管與完整對照存在顯著差異，但在係列L+FHI+C中恢複開始最早，EF值最接近完整對照(見圖3B-2)。術後1周病變區LVW厚度在收縮期和舒張期均顯著增加(p<0.01)。這種增加是漸進的，在4個月後停止，可能是由於殼聚糖降解和消失(圖3B-2和3C，表5A)。

圖3:殼聚糖瓣固定胎兒心髒覆蓋熱心尖病變後心髒功能和形態的變化。
3 b:USI。
3B-1:第3個月:在+ - +之間觀察種植體和殼聚糖蓋。
3B-2:在所有伴隨胎兒心髒植入的觀察延遲中LVWT顯著增加。
3B-3:序列間EF分布圖。

圖3:殼聚糖瓣固定胎兒心髒覆蓋熱心尖病變後心髒功能和形態的變化。
3 c:組織學(蘇木精，伊紅，藏紅花)。
3 -1:第3天:胎心植入物覆蓋損傷心肌(3)(2)殼聚糖瓣固定(1)。
3C-2: Idem:殼聚糖縫合(箭頭所指)。
3 -3: Idem:凋亡細胞和紅細胞中的活的和功能的心肌細胞。
第30天:將胎兒心髒植入物(嗜堿性心肌細胞(2))與受體心肌(1)、殼聚糖殘體(3)分離。
3C-5: Idem植入物(1)與嗜堿性細胞和受損受體心肌(2)。
3 -6:第4-5月:受體心肌(1)與胎兒心髒植入物緊密接觸(2)部分部位(箭頭)NB移植物下無梗死。
3 -7:成熟心肌細胞，受體(1)和供體(2)來源組織不同。

係列	CR (M±SD)	射血分數%(相對於對照損失)	完整的牆(毫米)		病變部位(毫米)
			收縮	心髒舒張期	收縮	心髒舒張期
L + C + FHI
10 d。N = 5	412.5±23.5	56.07±1.9** (24.1%)	3.42±0.23	2.5±0.2	4.97±0.3 *	4.25±0.2 *
1 mo。N = 7	400±33	69±5* (-6.6%)	3.4±0.2	2.497±0.6	4.55±0.74 *	4.05±0.73 * *
2 - 4月。	360±10	66.3±-4.7* (-10.2%)	3.05±0.2	2.53±0.31	5.23±1.0 * *	4.2±0.66 * *
N = 10	386.6±13.3	64.8±6.2 (-12.3%)	3.4±0.2	2.6±0.2	4.7±0.2 * *	3.85±0.36 * *
6 - 8月,N = 6	341±13.3	65.1±6* (-11.9)	3.66±0.28 *	2.7±0.4	4.1±0.2 *	3.3±0.2 *
9 - 12月,N = 6	-	-	-	-	-	-
完整的控製N = 23	394±12	73.9±5.3	3.28±0.01	2.34±0.1	NA	NA

表5:超聲檢查主要功能結果為係列病變+FHI+殼聚糖覆蓋。
取決於觀測延遲的平均值。
* p < 0.05;* * p < 0.001

EF值/時間	觀測數	< 40	40 - 50	50 - 60	60 - 70	70 - 80	> 80
第10天±2	4			4
30天	7				5	2
月2 - 5	10			2	4	4
月6 - 12	12			2	8	2
總計	31	0	0	8	17	8
完全控製	23				7	14	2

表5 b:EF值頻率(隨訪期間所有測量的集合)(25例，31例中的60%，恢複率為80.5%)。
超聲檢查主要功能結果為係列病變+FHI+殼聚糖覆蓋。

本係列病例中未發現動脈瘤，但觀察到3例畸胎瘤生長並經組織學證實。這些病例發生在捐獻者在子宮內發育僅12-14天，體重≤1g[35]時。

組織學進化:組織學上，在第3天，在損傷心肌和殼聚糖或其他覆蓋物之間發現了帶有嗜堿性心肌成肌細胞的植入物。(圖3c - 1,3c - 2,3c -3)。心肌成肌細胞周圍有凋亡細胞、紅細胞和水腫。

在第30天，種植體的特征仍然是嗜堿性細胞與受體心肌接觸，沒有相互穿透的證據(圖3C-4, 3C-5)。第2-4個月時，觀察到殼聚糖的殘留。在一些病例中，在4-5個月或更晚的時候，已經無法精確識別植入肌細胞:隻有它們混亂的結構才允許懷疑供體的來源(圖3C-6, 3C-7)。

僅用殼聚糖片覆蓋心尖病變後

僅用殼聚糖片覆蓋心尖病變後，術後即刻的結果與前兩組無明顯差異。後來，雖然在某些情況下出現了恢複，但並不顯著。

心電圖改變及超聲檢查:心電圖和EF均未達到完全正常化，但在遲發期EF平均值與正常對照無明顯差異(圖4A，表6)。

圖4:殼聚糖皮瓣覆蓋熱心尖病變後心髒功能和形態學的變化。
4:USI:第3個月:在頂端觀察殼聚糖蓋。
4 b:組織學:第8月:殼聚糖胰島(1)，殼聚糖周圍輕度炎症(2)。

係列	CR (M±SD)	射血分數%(相對於對照損失)	完整的牆(毫米)		病變部位(毫米)
			收縮	心髒舒張期	收縮	心髒舒張期
病變+殼聚糖
10 d。N = 4	414±53.6	54.7±2.0 (-20.8%)	3.22±0.23	2.36±0.13	4.22±0.56	3.5±0.53
1。N = 6		65±4.1* (19.9%)	3.46±0.25	2.66±0.23	3.18±0.66	2.55±0.5
2 - 4月。N = 11	416±58.6	63.7±3.7 (13.8%)	納米		納米
6 - 8月,N = 8		65.09±7.3 (-11;9%)	3.51±0.33	2.65±0.16	3.91±0.4	3.2±0.43
完整的控製N = 23	394±12	73.9±5.3	3.28±0.01	2.34±0.1	NA	NA

表6:超聲檢查顯示，係列病變+殼聚糖單獨作用的功能結果。
平均值。

EF值/時間	病例數	< 40	40 - 50	50 - 60	60 - 70	70 - 80	> 80
第10天±2	4		4
第30天±9天	6			2	3.	1
第30天±9天	11			3.	8
月6 - 12	8			1	6	1
總計	29	0	4	6	17	2
完全控製	23				7	14	2

表6 b:超聲檢查顯示，係列病變+殼聚糖單獨作用的功能結果。
EF值頻率(隨訪期間所有測量的集合)(19 × 29，因此回收率為65.5%)。

第6個月1例動脈瘤發生，盡管有氈帽/軟呢帽罩，第3個月1例深FE下降(< 50%)。

組織學進化:組織學上，2 ~ 5個月後殼聚糖降解完全。在被殼聚糖覆蓋的病變部位，在生物材料降解的整個過程中均可觀察到炎症反應。因此，在該區域觀察到大量毛細血管、微靜脈和小動脈(圖4B)。遲發期病變部位形成纖維性瘢痕。

討論

首先，我們認為有必要指出目前工作設計的一些局限性，在分析和解釋我們的結果時必須考慮到這些局限性。

動物模型:已知大鼠具有較高的組織自我再生能力和功能補償能力。這可能解釋了不同組間功能恢複程度差異相對較弱的原因，特別是在觀察期結束時。

手術:隻在病變完成後立即修複。在部分受者中，我們嚐試了延遲FHI，但由於粘連，再手術技術上很複雜，受者的耐受性很差。

這可能是進一步工作的目標。

調查:使用超聲波對大鼠進行功能研究尤其困難，因為1)心率快(300- 450/分鍾)，2)辛普森法測定EF的特殊性，3)超聲探頭和設備的分辨率限製。這些困難通過操作員在確定收縮壓和舒張最大水平和重複測量(變異性不超過平均值的10%)方麵的技能而克服。個體對麻醉的反應以及麻醉開始到調查時刻之間的延遲對心髒活動(心跳率)的影響也是在比較EF調查結果時出現困難的可能原因。

盡管有這些限製，這些結果允許引出一些事實和考慮，可以討論。一些研究表明，胎兒心髒植入物可以在前眼腔和耳位皮下袋內發育並發揮作用[29,30]。成功地將生長好的胎兒胃瓣與食管植入物聯合應用於圓形食管缺損修複[33]。然而，在目前的初步實驗中，生長的FHI帶血管皮瓣不能用於修複心髒病變，因為1)隻在耳廓、頸部或胸腺部位獲得足夠的胎兒心髒生長(而不是在預期的肺門、縱隔或大網膜)，2)植入物離心尖梗死太遠，不能作為帶血管皮瓣修複心髒病變。所以這種方法是不可用的。

本研究討論的第二種方法，即FHI直接植入病灶部位，已被證明是可行和有前途的。

在所有係列中，心尖熱損傷後的功能和形態參數均有顯著改變，尤其是在前10-12天。它們是由於觀察到的間質水腫和心肌細胞壞死限製了心髒的功能(梗死)。凝血帶的形成並不能阻止炎症反應的迅速發展，從而增強該區域的血管化，這是重塑過程的基礎。然而，這種重塑並沒有導致完全的功能和形態修複。在我們的係列中，在沒有幹預的情況下，隻有一些改善，心功能仍然顯著低於控製水平，即使是在晚期延遲，可能是因為一個穩定的纖維瘢痕涉及心尖導致動脈瘤發展。

隻有立即修複受傷的心尖，才會在最初3-4周內觀察到明顯的功能和形態益處。FHI和殼聚糖的聯合使用使患者的功能迅速改善，在某些病例中功能完全正常化，整體EF恢複為80.9%(與其他係列的70、65和55%相比)。EF的分布最接近完整對照(見圖3B-2)。當殼聚糖或中性材料的皮瓣單獨用於覆蓋損傷時，也觀察到這種改善，但其顯著性要小得多。所以這兩種成分似乎都對獲得的積極結果有影響。

家保健的角色:獨立於所使用的覆蓋材料，當植入物存在時，獲得的EF歸一化率比不使用FHI的係列高得多。

超聲檢測修複心室區LVW厚度增加證實了FHI的生長發育。組織學圖片顯示，在FHI生長區域，盡管有纖維化，但仍存在活的、功能的受體心肌細胞。有趣的是，在9-12月殼聚糖完全吸收時，與完整動物相比，受傷心髒的完整心肌有厚度增加的趨勢。

我們沒有觀察到，在原位FHI後，成人樣的心髒形成能夠跳動並確保血液流經它們，正如我們之前在耳廓皮膚下進行FHI的經驗或從事幹細胞植入工作的作者所描述的那樣[23,30]。我們隻能觀察到心肌成肌細胞分化為心肌細胞，在某些情況下，心肌細胞似乎沿著纖維擴張浸潤到受體心肌。然而，當我們使用同源移植模型避免免疫衝突時，我們無法區分供體細胞和受體細胞。因此，我們無法確定FHI的命運，它可能隻起到支持受體心肌細胞發育的作用。類器官發育的缺失可以解釋在FHI後沒有記錄到節律擾動。

覆蓋材料的作用:固定植入物的材料的作用也必須被提及，因為它們的使用功能結果介於對照組和FHI係列之間。

雖然felt/fedora和Contegra是廣泛用於心髒手術的中性材料，但在我們的實驗中，它們的使用(單獨使用和與FHI一起使用)比在相應的殼聚糖係列中觀察到的結果更差。這可能是由於不可吸收材料的持續存在限製了心肌重塑和種植體的發展。

殼聚糖膜對損傷心肌重構的積極影響可能與殼聚糖生物降解伴隨的炎症反應有關[33,34]。這增加了該區域的血管化，從而可能促進移植物的發育和心髒重塑。

這一觀察結果可能是重要的，因為到目前為止，在診所使用家庭健康保險還不能提出，因為尚未解決的倫理問題;因此，使用殼聚糖皮瓣覆蓋梗死區域可能是一種相對容易的操作(在血管性心髒事件的急性期或稍後通過胸廓內窺鏡實現)。

還有幾個問題沒有解決，例如:

• FHI影響損傷心髒修複的機製是什麼:生長因子的分泌和刺激，受體幹細胞的動員?
• 炎症(由於損傷和殼聚糖降解)在FHI生存和發育以及宿主幹細胞動員和參與修複過程中的觸發作用是什麼?
• 移植物是否真的與宿主心肌融為一體，並與之合並，提高其功能能力和/或再生潛力?
• 在病變發生幾周或幾個月後進行FHI植入會有什麼結果?該方向的一項試驗表明，對心髒受損且EF降低的大鼠進行第二次胸內幹預的難度和不良結果，這樣的研究的繼續需要進一步的特殊實驗。

無論如何，感謝在創建免疫“隱形”幹細胞或前體細胞移植物[36]方麵取得的重大進展，也為FHI的發展開辟了新的前景。

結論

殼聚糖覆蓋下的原位胎心同體移植直接植入心肌熱損傷部位是可行和有前途的:它顯著改善了大鼠受傷心髒的功能和形態修複。

殼聚糖皮瓣單獨用於臨床急性心髒病變敷料可作為成人心髒移植的臨時或替代方案。

確認

作者對以下人員表示感謝:

心髒外科基金會和病理學與遺傳學研究所提供了寶貴的物質和精神支持，

G. Primo, P. Wauthy和P. Bergmann教授(心髒外科基礎;ULB的CHU Brugmann提供科學支持，

V Maquet女士(“Kitozyme”公司)和A. Collige教授(ULg)采購殼聚糖膜，

A. Bekkouri Richa先生、G van de Gucht女士、N Lopez先生感謝他們的技術幫助和支持，

M Leroy女士(IPG)和J-L Kempeneers先生負責重要的後勤支援。

披露的信息

沒有一個

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文章類型:研究文章

引用:Quéron S, Delrée P, DePrez C, Najar ES, Bergmann P，等(2020)胎心植入和殼聚糖瓣修複大鼠心髒損傷。移植學報3(1):dx.doi.org/10.16966/2473-1730.120

版權:©2020 Quéron S，等。這是一篇開放獲取的文章，根據創作共用署名許可協議(Creative Commons Attribution License)發布，該協議允許在任何媒體上不受限製地使用、分發和複製，前提是注明原作者和來源。

出版的曆史:

收到日期:2020年1月01

接受日期:2020年2月12日(

發表日期:2020年2月19日(