雪旺細(xì)胞移植改善心肌梗死后副交感/交感神經(jīng)重塑

金培峰，張浩，陸地，翁家侃，姜盛，孫成超

（1.溫州醫(yī)科大學(xué)附屬第一醫(yī)院 心胸外科，浙江 溫州 325015；2.中國醫(yī)學(xué)科學(xué)院阜外心血管病醫(yī)院,北京 100037）

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雪旺細(xì)胞移植改善心肌梗死后副交感/交感神經(jīng)重塑

金培峰1，張浩2，陸地1，翁家侃1，姜盛1，孫成超1

（1.溫州醫(yī)科大學(xué)附屬第一醫(yī)院 心胸外科，浙江 溫州 325015；2.中國醫(yī)學(xué)科學(xué)院阜外心血管病醫(yī)院,北京 100037）

[摘 要]目的：對(duì)心肌梗死后的心臟進(jìn)行雪旺細(xì)胞（Schwann cells）移植，從而改善心肌梗死的心臟神經(jīng)的重塑，降低心肌梗死后室性心律失常易感性，以達(dá)到雪旺細(xì)胞移植治療心肌梗死后心率失常的目的。方法：利用結(jié)扎Lewis大鼠冠狀動(dòng)脈前降支的方法建立急性大鼠心肌梗死模型，并將心肌梗死的大鼠隨機(jī)分為細(xì)胞移植組（n=31）和對(duì)照組（n=30）。雪旺細(xì)胞取自大鼠坐骨神經(jīng)，經(jīng)爬片S100染色鑒定雪旺細(xì)胞表面標(biāo)記物。并將經(jīng)體外培養(yǎng)擴(kuò)增后的雪旺細(xì)胞（5×106）通過注射的方式移植于心肌梗死周邊區(qū)，并在細(xì)胞移植后的2周用免疫熒光及免疫組織化學(xué)方法檢測(cè)心肌梗死邊緣區(qū)副交感、交感神經(jīng)，動(dòng)態(tài)心電圖和程序性電刺激（PES）檢測(cè)室性心律失常的易感性。結(jié)果：通過S100染色發(fā)現(xiàn)，培養(yǎng)獲得的雪旺細(xì)胞純度達(dá)到95%以上，在雪旺細(xì)胞移植后的2周，免疫組織化學(xué)和免疫熒光結(jié)果顯示，雪旺細(xì)胞移植能夠顯著改善心肌梗死邊緣區(qū)副交感/交感神經(jīng)的比例，并且能夠顯著降低動(dòng)態(tài)心電圖頻域檢測(cè)中低頻/高頻的比值，同時(shí)顯著降低了室性心律失常的易感性。結(jié)論：雪旺細(xì)胞移植能夠有效改善心肌梗死部位副交感/交感神經(jīng)的比例，從而降低心肌梗死后室性心律失常的發(fā)生率。

[關(guān)鍵詞]心肌梗死；室性心律失常；雪旺細(xì)胞；細(xì)胞移植

心臟的自主神經(jīng)系統(tǒng)在調(diào)節(jié)心臟的節(jié)律中發(fā)揮重要的作用，主要由交感神經(jīng)和副交感神經(jīng)組成。致命的室性心律失常（室性心動(dòng)過速、心室纖顫）是心肌梗死后的常見的致死性并發(fā)癥之一[1]。但在心肌梗死后發(fā)生心律失常的患者中，心肌梗死周邊區(qū)的病理性過度生長的交感神經(jīng)與室性心律失常和心源性猝死的發(fā)生密切相關(guān)[2]，但是目前治療心肌梗死后室性心律失常的手段十分有限，并存在著各種不足。雪旺細(xì)胞（Schwann cell）作為髓鞘的組成部分在神經(jīng)的重構(gòu)和神經(jīng)軸突的生長過程中起著至關(guān)重要的作用，其機(jī)制主要是形成髓鞘對(duì)軸突提供物理支持，釋放多種神經(jīng)生長相關(guān)的物質(zhì)來刺激并誘導(dǎo)神經(jīng)軸突的定向性生長[3-4]。然而在急性心肌梗死的早期，心肌梗死部位急性缺血低氧的微環(huán)境造成了心肌內(nèi)大量雪旺細(xì)胞的死亡，由于神經(jīng)纖維的再生能力減弱，從而導(dǎo)致交感和副交感神經(jīng)的不平衡重構(gòu)產(chǎn)生。本研究旨在利用雪旺細(xì)胞具有促進(jìn)軸突再生，恢復(fù)神經(jīng)支配作用和改善再生神經(jīng)纖維與細(xì)胞間作用的特點(diǎn)，來對(duì)心肌梗死后的心臟進(jìn)行雪旺細(xì)胞移植，從而改善心肌梗死后心臟神經(jīng)的重塑，降低心肌梗死后室性心律失常易感性，以達(dá)到雪旺細(xì)胞移植治療心肌梗死后心率失常的目的。

1　材料和方法

1.1材料 Lewis大鼠由溫州醫(yī)科大學(xué)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物中心提供，所有研究都經(jīng)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物委員會(huì)批準(zhǔn)，本實(shí)驗(yàn)流程見圖1。

圖1　本實(shí)驗(yàn)流程圖

1.2方法

1.2.1大鼠心肌梗死模型的建立：制作動(dòng)物模型的方法和本研究組實(shí)驗(yàn)室以前的方法[5]相同。結(jié)扎Lewis大鼠左室前降支近端來制作心肌前壁梗死模型。當(dāng)大鼠完全麻醉后，用16 G的靜脈留置針制作成氣管插管，經(jīng)口氣管插管接呼吸機(jī)機(jī)械通氣，給氧、左側(cè)第四肋間進(jìn)胸。顯露出心臟，用5-0 prolene線結(jié)扎冠狀動(dòng)脈的前降支，當(dāng)看到結(jié)扎部位的遠(yuǎn)處心肌顏色由粉紅變?yōu)樯n白，并且心電圖機(jī)上顯示ST段抬高波形，標(biāo)志大鼠心肌梗死模型制作成功。切口用絲線逐層縫合。心肌梗死模型完成后大鼠被隨機(jī)分成細(xì)胞移植組（cell transplantation，n=31）及對(duì)照組（control，n=30），為獲得基線數(shù)據(jù)設(shè)置假手術(shù)組（shame，n=5）。

1.2.2雪旺細(xì)胞的分離培養(yǎng)及鑒定：在無菌條件下取15只體質(zhì)量為50～80 g的Lewis大鼠對(duì)其進(jìn)行分離雙側(cè)坐骨神經(jīng)，并在顯微鏡下仔細(xì)剝離坐骨神經(jīng)的外膜及結(jié)締組織，再用眼科顯微剪刀將坐骨神經(jīng)纖維剪成顆粒狀，每個(gè)約2～3 mm3大小，并且在室溫條件下，將神經(jīng)纖維顆粒用0.25%胰蛋白酶+ 0.125%膠原蛋白酶消化15 min[6]，再將神經(jīng)纖維顆粒1 000 r/min離心6 min。并準(zhǔn)備好雪旺細(xì)胞培養(yǎng)基：DMEM培養(yǎng)液+10%牛血清+2 μmol/L福斯高林（for-skolin，Sigma Aldrich，USA）+20 mg/L牛腦垂體提取液（bovine pituitary extract，Sigma Aldrich，USA）。最后將離心后的沉淀物再次懸浮于培養(yǎng)基中，并在37 ℃下通以5% CO2的培養(yǎng)箱內(nèi)進(jìn)行培養(yǎng)。通過S100染色對(duì)雪旺細(xì)胞進(jìn)行鑒定，即培養(yǎng)的雪旺細(xì)胞達(dá)到70%～80%融合之后，將細(xì)胞爬片于玻片上繼續(xù)生長，貼壁完成后用S100對(duì)細(xì)胞進(jìn)行免疫組織化學(xué)染色并在顯微鏡下進(jìn)行觀察，S100的具體染色方法見免疫組織化學(xué)部分所示。

1.2.3雪旺細(xì)胞移植：細(xì)胞移植組大鼠在心肌梗死后30 min進(jìn)行雪旺細(xì)胞移植。具體操作如下：在細(xì)胞移植前，用DAPI（Sigma，USA）標(biāo)記細(xì)胞用以示蹤，用29號(hào)胰島素注射器（BD，USA）抽取50 μL 含5×106雪旺細(xì)胞的懸液，并在心肌梗死周邊區(qū)分四個(gè)點(diǎn)將細(xì)胞懸液分別均等地注入心肌內(nèi)，心肌梗死區(qū)部位的辨認(rèn)同心肌梗死模型制作時(shí)的方法[5]。

1.2.4心功能的檢測(cè)：動(dòng)物在鎮(zhèn)靜狀態(tài)下，于建立急性心肌梗死模型前進(jìn)行二維超聲心動(dòng)圖檢測(cè)大鼠的心功能基線值，并且在成功建立急性心肌梗死模型（雪旺細(xì)胞移植后）2周后接受二維超聲心動(dòng)檢查以檢測(cè)細(xì)胞移植對(duì)心功能的影響。在雙盲操作的模式下，所有超聲心動(dòng)檢查均被重復(fù)3次。由心超機(jī)自動(dòng)計(jì)算左室射血分?jǐn)?shù)（left ventricularejection fraction，LVEF）、左室縮短率（left ventricular fractional shortening，LVFS），計(jì)算公式：LVFS（%）=（LVEDd-LVESd）/LVEDd×100，LVEF（%）=[（LVEDd3-LVESd3）/LVEDd3]×100。LVEDd：左心室舒張末期內(nèi)徑；LVESd：左心室收縮末期內(nèi)徑。

1.2.5動(dòng)態(tài)心電圖檢測(cè)：在建立心肌梗死模型之前，將心電傳感器（TA10EA-F20）埋入大鼠腹腔內(nèi)，將傳感器的正極和負(fù)極分別指向左下肢和右上肢位置，在細(xì)胞移植后的2周獲取大鼠的24 h動(dòng)態(tài)心電圖[7]，并將數(shù)據(jù)利用ECG Auto 1.5.7（EMKA Technologies）軟件分析，隨機(jī)取其中的5 min心電數(shù)據(jù)進(jìn)行心率變異性分析，其中將R波的波峰作為參數(shù)分析的時(shí)間位置[8]。時(shí)域（time domain）分析檢測(cè)中，主要指標(biāo)為相鄰RR間期（NN-interval）均數(shù)、NN-interval的標(biāo)準(zhǔn)差（SDNN）、變異系數(shù)（100×SD of NN-interval/mean NN-interval），在頻域的分析中主要采用的指標(biāo)為：低頻（LF，0.5 Hz＜LF＜0.8 Hz）、高頻（HF，0.8 Hz＜HF＜4.5 Hz）和低頻/高頻（LF/HF）的比值。

1.2.6程序性電刺激：在建立大鼠心肌梗死模型的過程中將心外膜電極（Medtronic）預(yù)置在左室表面，并通過導(dǎo)線將電極埋于皮膚下，在心肌梗死后2周通過雙盲的方法進(jìn)行程序性電刺激檢測(cè)[9]。室性心律失常的刺激主要通過心電刺激器來進(jìn)行。程序電刺激的具體方案如下：先給予8次間隔相等（150 ms）的起搏刺激（S0），隨后給予1次（S1）、2次（S2）或3次（S3）間隔逐漸縮短的額外刺激，以誘發(fā)心律失常。其中室性快速型心律失常包括室速和室顫，心律失常指數(shù)的計(jì)算通過以往的文獻(xiàn)報(bào)道的研究方法來獲得。

1.2.7免疫組織化學(xué)和免疫熒光：在心電檢測(cè)和心功能檢測(cè)完成后處死大鼠，取下心臟分別進(jìn)行石蠟切片和冰凍切片以進(jìn)行免疫組織化學(xué)和免疫熒光檢測(cè)。為對(duì)雪旺細(xì)胞的細(xì)胞玻璃爬片和心肌標(biāo)本切片進(jìn)行S100染色，首先將玻片置于枸椽酸鈉緩沖液中加熱至95 ℃，并持續(xù)10 min，用PBS緩沖液清洗3遍，而后用山羊血清封閉20 min，再加入S100一抗（Sigma，USA），在4 ℃過夜之后，爬片用PBS液清洗，加入相應(yīng)的二抗，在37 ℃下孵育40 min，再將爬片和切片放置于抗生物素蛋白鏈菌素中，在30 ℃下孵育4 h，最后使用硝基藍(lán)四哇（nitroblue tetrazolium，NBT）進(jìn)行顯色。在心肌梗死后2周利用免疫熒光對(duì)酪胺酸羥化酶（tyrosine hydroxylase，TH）生長相關(guān)蛋白43（growth associated protein43，GAP43）、乙酰膽堿酯酶（acetylcholin esterase，AchE）、S100進(jìn)行標(biāo)記，檢測(cè)抗體包括TH（1:200，AbcamInc）、GAP43（1:500，AbcamInc）、AchE（l:2 000，AbcamInc）、S100（Sigma）。將事先切好的冰凍切片從冰箱中取出，用冷丙酮4 ℃固定10 min，并用PBS清洗3次，每次3 min。再滴加10%的山羊血清孵育30 min，棄去血清，不洗，滴加相應(yīng)濃度的上述一抗150 μL，4 ℃過夜。PBS液洗清后滴加相對(duì)應(yīng)于一抗的熒光二抗，完成后立即于熒光顯微鏡下觀察拍攝，拍攝完畢后放置于-20 ℃的冰箱中儲(chǔ)藏。切片和玻片用Olympus DP70拍攝后，用ImagePro Plus 5.0軟件進(jìn)行電子成像系統(tǒng)分析，神經(jīng)纖維密度計(jì)數(shù)方法為：在雙盲模式下用40×顯微視野進(jìn)行神經(jīng)纖維密度的計(jì)數(shù)，隨機(jī)選取5個(gè)視野，并計(jì)算染色陽性面積（μm2）與40×顯微視野面積之比（μm2/mm2）。

1.3統(tǒng)計(jì)學(xué)處理方法 采用SPSS17.0軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)分析。連續(xù)變量的數(shù)據(jù)表述方式為±s，變量的比較采用t檢驗(yàn)，非連續(xù)變量表述為百分比；程序性電刺激的數(shù)據(jù)比較使用Kruskal-Wallis檢驗(yàn)。P＜0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2　結(jié)果

2.1雪旺細(xì)胞的體外鑒定及死亡率 將雪旺細(xì)胞S100染色切片在相差顯微鏡下，可觀察到雪旺細(xì)胞核為卵圓形，在細(xì)胞的兩極各有一個(gè)突起的梭形細(xì)胞，S100染色陽性，而本實(shí)驗(yàn)中所采用的細(xì)胞S100陽性率達(dá)到95%以上。

2.22組大鼠心功能及死亡率比較 2組心功能在急性心肌梗死前各項(xiàng)指標(biāo)（基線水平）差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＞0.05）；心肌梗死2周后2組大鼠的心功能指標(biāo)較基線水平明顯惡化，2組大鼠間心功能和死亡率差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＞0.05）。見表1。

2.3免疫組織化學(xué)及免疫熒光 心肌梗死后2周對(duì)照組和細(xì)胞移植組S100陽性的細(xì)胞顯著增加，但DAPI標(biāo)記的雪旺細(xì)胞在移植后能夠顯著地刺激移植部位S100陽性細(xì)胞增加，見圖2。免疫熒光檢測(cè)顯示心肌梗死后心肌梗死周圍的交感和副交感神經(jīng)的密度顯著地增加。心肌梗死2周后，細(xì)胞移植組副交感/交感神經(jīng)纖維的比率較對(duì)照組顯著增高，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05），見圖3和表2。

表1　2組大鼠心功能檢測(cè)（±s）

A：假手術(shù)組的S100陽性細(xì)胞；B、C：心肌梗死2周后細(xì)胞移植組和對(duì)照組均可發(fā)現(xiàn)S100陽性細(xì)胞的增生；D 心肌梗死2周后DAPI標(biāo)記的雪旺細(xì)胞在心肌組織的顯像；E：細(xì)胞移植組S100染性陽性的細(xì)胞；F：細(xì)胞移植2周后，細(xì)胞移植組DAPI標(biāo)記的雪旺細(xì)胞能夠促進(jìn)移植部位的S100陽性的細(xì)胞增生。白色箭頭為S100陽性的細(xì)胞，黃色箭頭為經(jīng)DAPI染色的移植后雪旺細(xì)胞，紅色箭頭為DAPI標(biāo)記的雪旺細(xì)胞S100染色陽性，綠色箭頭為除移植的雪旺細(xì)胞以外S100陽性的細(xì)胞圖2　心肌梗死后2周各組心肌中S100陽性細(xì)胞的分布

2.4動(dòng)態(tài)心電圖檢測(cè)和程序性電刺激結(jié)果 心肌梗死2周后在心率變異系數(shù)的檢測(cè)中，細(xì)胞移植組的低頻/高頻（LF/HF）的比值顯著地低于對(duì)照組（P ＜0.05）。程序性電刺激誘導(dǎo)的室性心律失常的檢測(cè)發(fā)現(xiàn)，細(xì)胞移植組室性心律失常指數(shù)顯著低于對(duì)照組（P＜0.05），見表3和圖4B。

白色箭頭提示TH染色陽性的神經(jīng)纖維，黃色箭頭提示為AChE染色陽性的神經(jīng)纖維，粉色箭頭表示GAP43染色陽性的神經(jīng)纖維。心肌梗死2周后在細(xì)胞移植組和對(duì)照組均觀察到神經(jīng)纖維的增殖圖3　心肌梗死2周后心肌梗死周邊區(qū)的神經(jīng)纖維免疫熒光染色

表2　心肌梗死2周后梗死周邊區(qū)的神經(jīng)纖維密度（±s）

3　討論

心肌梗死后梗死周邊區(qū)的交感神經(jīng)過度增生和支配以及與之相伴的室性心律失常的發(fā)生是影響心肌梗死患者早期生存的重要因素之一，而雪旺細(xì)胞在心肌梗死后的神經(jīng)重構(gòu)中起著至關(guān)重要的作用，但是在心肌梗死部位雪旺細(xì)胞的數(shù)量卻大大降低[10]。在本研究中，我們將雪旺細(xì)胞移植入大鼠心肌梗死部位去補(bǔ)充因心肌梗死丟失的雪旺細(xì)胞，從而達(dá)到神經(jīng)再生的目的。本研究得出以下結(jié)果：①雪旺細(xì)胞移植能夠促進(jìn)神經(jīng)的再生，并且改善副交感/交感神經(jīng)的比例，但是雪旺細(xì)胞移植對(duì)于心功能的改善無益；②雪旺細(xì)胞移植后大鼠的心率變異性的高頻/低頻比值和室性心律失常的易感性顯著地降低。

表3　動(dòng)態(tài)心電圖檢測(cè)結(jié)果（±s）

與對(duì)照組比：aP＜0.05。inducibility quotient：誘導(dǎo)系數(shù)A.程序性電刺激誘發(fā)室性心律失常的典型心電圖表現(xiàn)；B.移植組室性心律失常指數(shù)顯著低于對(duì)照組圖4　雪旺細(xì)胞移植降低心肌梗死后室性心律失常易感性

既往的研究表明，雪旺細(xì)胞在脊髓和外周神經(jīng)損傷的修復(fù)中起著重要的作用，主要機(jī)制是通過軸索和髓鞘的修復(fù)[11]。另外雪旺細(xì)胞能夠在神經(jīng)損傷部位促進(jìn)巨噬細(xì)胞的趨化作用。因此在本研究中，將雪旺細(xì)胞移植到心肌梗死周邊區(qū)后能夠使巨噬細(xì)胞快速趨化到壞死部位，并且使其快速而有效清除細(xì)胞碎片，為神經(jīng)軸突生長提供良好的微環(huán)境，從而刺激神經(jīng)的再生[12-13]。另外GAP43是一個(gè)軸突膜蛋白，為神經(jīng)特異性的蛋白質(zhì)，在神經(jīng)細(xì)胞生長、再生及突觸的發(fā)育中發(fā)揮重要的作用，并且其在神經(jīng)元發(fā)育和再生過程中以高水平表達(dá)。本研究發(fā)現(xiàn)，在雪旺細(xì)胞移植組的心肌梗死周邊區(qū)GAP43表達(dá)顯著增高，也提示雪旺細(xì)胞在移植后有效地參與了移植部位神經(jīng)的修復(fù)和再生。

另外急性心肌梗死后，心肌梗死周邊區(qū)的交感神經(jīng)過度生長和支配是導(dǎo)致室性心律失常和心源性猝死發(fā)生的重要原因之一。而與之相對(duì)應(yīng)的，在Ando等[14]的研究中發(fā)現(xiàn)，通過刺激副交感神經(jīng)能夠有效地降低心肌梗死后室性心律失常的發(fā)生。因此本研究試圖利用雪旺細(xì)胞具有神經(jīng)損傷修復(fù)這一生物學(xué)特性，將雪旺細(xì)胞通過局部注射的方法移植入心肌梗死周邊區(qū)來促進(jìn)心臟交感神經(jīng)和副交感神經(jīng)的平衡生長。另外Cao等[2]研究發(fā)現(xiàn)，心臟交感神經(jīng)的過度增殖和自主神經(jīng)的不均衡生長基本上發(fā)生在心肌梗死周邊區(qū)，因此我們選擇在心肌梗死周邊區(qū)注射雪旺細(xì)胞。在本研究中，盡管雪旺細(xì)胞移植能夠同時(shí)促進(jìn)心肌梗死周邊區(qū)交感和副交感神經(jīng)纖維的生長，但是通過與對(duì)照組對(duì)比發(fā)現(xiàn)，細(xì)胞移植組的副交感神經(jīng)的增長速度得到了顯著的提高，因此細(xì)胞移植組的副交感/交感神經(jīng)纖維密度比值較對(duì)照組顯著增高。這也提示，雪旺細(xì)胞移植能夠有效改善副交感/交感神經(jīng)纖維的不均衡生長現(xiàn)象，降低了心律失常的易感性，進(jìn)而減少了室性心律失常的發(fā)生。

在本研究中，利用動(dòng)態(tài)心電圖檢查及程序性電刺激來評(píng)估雪旺細(xì)胞移植后大鼠抗心律失常的能力。可能由于大鼠心率偏快的原因，雖然在R-R間期及心率變異性的檢測(cè)中，本研究組并沒有得到改善的結(jié)果，但是在高頻的檢測(cè)中發(fā)現(xiàn)其比例增加，因?yàn)榈皖l/高頻的比值的降低反映副交感神經(jīng)的活動(dòng)，因此意味著副交感神經(jīng)的增生在其中起著重要的作用[15-16]。同時(shí)在雪旺細(xì)胞移植后2周，在程序性電刺激的檢測(cè)中，室性心律失常的易感性降低也證實(shí)了雪旺細(xì)胞移植在改善神經(jīng)重構(gòu)中的作用。

相比較干細(xì)胞移植能夠有效改善心肌梗死后的心功能，雖然既往已有的研究證實(shí)雪旺細(xì)胞移植后能夠增加血管內(nèi)皮生長因子（vascular endothelial qrowth factor，VEGF）的表達(dá)并促進(jìn)血管新生，但是在本研究中我們并未發(fā)現(xiàn)雪旺細(xì)胞移植對(duì)改善心功能有效。但是根據(jù)既往的臨床和動(dòng)物實(shí)驗(yàn)結(jié)果，本研究組認(rèn)為，雪旺細(xì)胞可以聯(lián)合其他細(xì)胞移植改善心肌梗死后心功能，并同時(shí)減少因細(xì)胞移植引起或心肌梗死本身引起的室性心律失常的發(fā)生，如聯(lián)合成肌細(xì)胞移植用于心肌梗死后心功能衰竭的治療過程，同時(shí)能減少因成肌細(xì)胞移植而造成的心律失常[17-18]。此外，雪旺細(xì)胞作為一種終末分化的細(xì)胞在臨床上很容易獲得，另外也可以通過自體的成體干細(xì)胞進(jìn)行培養(yǎng)分化而來（如骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞分化可以誘導(dǎo)分化為雪旺細(xì)胞），因此雪旺細(xì)胞移植治療心肌梗死后室性心律失常具備較好的臨床應(yīng)用前景，將來我們將對(duì)雪旺細(xì)胞移植改善心肌梗死后副交感/交感神經(jīng)纖維比例的相關(guān)分子生物學(xué)機(jī)制進(jìn)行深入的研究。

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（本文編輯：吳彬）

·論 著·

Remodeling of parasympathetic/sympathetic ratio in the infarcted myocardium after Schwann cell trans-plantation

JIN Peifeng1,ZHANG Hao2,LU Di1,WENG Jiakan1,JIANG Sheng1,SUN Chengchao1.1.Department of Thoracic and Cardiovascular Surgery,the First Affl iliated Hospital of Wenzhou Medical University,Wenzhou,325015; 2.Fu Wai Hospital,Chinese Academy of Medical Sciences and Peking Union Medical College,Beijing,100037

Abstract:Objective:To investigated the feasibility of remodeling nervous system regeneration after myocardial infarction and the effi cacy by which it may prevent ventricular arrhythmia following Schwann cells transplantation.Methods:Myocardial infarction was induced by left anterior descending artery ligation in syngenic Lewis rats,then the rats were randomized into cell transplantation group (n=31) and control group (n=30).Schwann cell were isolated from sciatic nerves,and immunohistochemical of S100 was carried out for the identifi cation of Schwann cells.5×106Schwann cell were intramyocardially injected into the border zone of infarct region.The density of sympathetic and parasympathetic nerves and growth-associated protein 43 in the infarct region were stained by immunohistochemical method and immunofl uorescence at 2 weeks after Schwann cells transplantation.Meanwhile,dynamic electrocardiography and programmed electric stimulation were also performed to detect the susceptibility of ventricular arrhythmias.Results:More than 95% of cells were S-100-positive Schwann cells during the entire culture process.Immunohistochemical and immunofl uorescence staining illustrated increases in sympathetic and parasympathetic nerves in both groups.However,Schwann cells transplantation signifi cantly increased the parasympathetic/sympathetic ratio at 2 weeks after cell injection.In addition,the Schwann cells also signifi cantly decreased the low-/high-frequency ratio and susceptibility of programmed electric stimulation-induced ventricular arrhythmia at 2 weeks after cell injection.Conclusion:Transplanted Schwann cells in the infarcted myocardium can alter the ratio of parasympathetic/sympathetic nerve density to normalize irritable myocardium.

Key words:myocardial infarction; ventricular arrhythmia; Schwann cells; cell transplantation

通信作者：孫成超，主任醫(yī)師，碩士生導(dǎo)師，Email：suncc6@ 163.com。

作者簡介：金培峰（1984-），男，浙江樂清人，主治醫(yī)師，碩士。

基金項(xiàng)目：浙江省自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目（Y2110641）。

收稿日期：2015-09-28

[中圖分類號(hào)]R541.7

[文獻(xiàn)標(biāo)志碼]A

DOI:10.3969/j.issn.2095-9400.2016.01.003