开题报告(立题依据、研究的主要内容及预期目标、研究方案、论文进度安排、主要参考文献)
一、立题依据(选题背景及意义)
心力衰竭是大多数心脏病变发展至终末阶段的共同病理生理状态,是心脏构造和功能紊乱导致的心室充盈或射血能力受损的临床综合征,其基本表现为呼吸困难和疲劳,运动耐量受限,也可发生体液潴留,并可导致肺充血和周围水肿。在欧美国家,心力衰竭是导致心血管疾病死亡的首要原因,给社会带来了巨大的医疗负担。在我国,随着社会经济的发展、疾病谱的变化,心力衰竭也正在成为心脏病临床治疗中的重点。关于心力衰竭的发生发展与演变过程,已进行了比较深入的研究。目前认为,心肌细胞是心脏结构和功能的基本单位,心肌细胞的形态是其发挥功能的基础,而心肌细胞形态与功能的正常有赖于细胞骨架结构的良好与完整。在正常情况下,细胞内的骨架蛋白受线粒体功能的控制,细胞骨架可以调节心脏的电活动(通过离子通道和离子交换)和机械活动(收缩)。在异常情况下,细胞骨架会发生很多适应性和代偿性变化。细胞骨架蛋白的结构异常和代谢紊乱与心衰时出现的细胞内信号传导异常、心肌细胞功能连接异常、细胞外基质代谢紊乱等现象密切相关。例如:心力衰竭时心肌细胞中会出现微管的过度聚集,从而阻碍肌节的运动、降低心室顺应性,最终降低心脏泵血功能,产生心衰表现。这些现象均提示心力衰竭与心肌细胞骨架结构的异常密切相关,心衰的进展与康复过程涉及到细胞骨架的明显变化。
尽管近年来关于心力衰竭预防、诊断、治疗等方面的基础及临床研究方面均取得了一定进展,但仍有约50%的心力衰竭患者在3年内死亡。心脏移植是治疗终末期心力衰竭的有效方法,但由于供体的缺乏以及社会、经济、技术等方面因素的制约,长期以来一直难以被广泛应用。针对这一现象,许多替代方法应运而生,左心室辅助装置(left ventricular-assist devices,LVAD)和心脏支持装置(cardiac support device,CSD)是其中比较令人关注的两种治疗手段。但这两种设备均只具有治疗作用而没有对心脏电生理状态的检测功能。而目前普遍使用的心电图机作为体表心电的记录装置,不仅没有治疗功能而且还无法精确直接的记录心肌电生理变化。
心室辅助装置(VAD)是一种部分或全部替代心脏泵功能的设备,为血液循环系统提供动力。心血管系统是一个多参数强耦合的系统,其生理调节机制可以反人体生理参数间相互关系。而心衰患者处于失代偿状态,该状态下心血管系统的调节机制发生改变,这种变化迄今尚未明确。此外,左心室辅助治疗心衰会改变心血管系统的血流动力学特性,其辅助方式以及控制策略对器官灌注与心功能恢复的血流动力学机理研究未见明确结论。
本实验所使用的装置是主动性液压心室贴附支持给药系统(Active hydraumatic ventricles support drug delivery system,简称ASD),是治疗晚期重度心衰的三类植入性医疗器械。ASD创新性的将单纯物理束缚作用起效与主动性的调控压力与给药功能结合起来,使之不仅是一件工艺先进的医疗器械,更是一个全新的晚期心衰治疗平台。该平台将物理治疗、药物治疗、细胞疗法、心电监测、电生理干预等目前临床的主要心脏疾病治疗手段综合起来,整体协同作用,其疗效优异。
近十年来应用干细胞移植防治心力衰竭的方法越来越受到关注,目前实验与临床研究分别证实胚胎干细胞、胚胎心肌细胞、骨骼肌成肌细胞、血管内皮前体细胞、异种、同种异体或自体骨髓干细胞等细胞移植能有效地分化成为心肌细胞或心肌样细胞,并改善心功能,细胞移植已为病损心脏细胞重建及衰竭心脏功能恢复提供了一种全新的治疗方法。骨髓干细胞具有自我更新、定向分化成为包括心肌细胞等多种组织细胞的潜能,其增殖分化能力能持续终生,已成为细胞移植治疗心力衰竭的主要细胞源。
目前,骨髓干细胞用于缺血性心脏病治疗的方法主要有混合细胞移植、骨髓动员、单一细胞成分移植及将骨髓干细胞诱导后移植4种。混合细胞移植是目前临床上应用较多而且相对简单的移植方式,即将骨髓中的单个核细胞直接自体移
植。这种移植方式不仅省却了体外培养这一环节,能够紧急使用,而且多种细胞成分移植后,细胞自身能根据微环境的需要自动转化为不同的细胞,从而达到同时解决多种问题的目的。但是,在混合细胞移植中,细胞总数虽然较大,造血干细胞、间充质干细胞等有效细胞绝对量却很少,难以获得治疗效果。可以认为,单个核细胞移植疗效低下,心肌再生的可能性很小。骨髓干细胞动员是应用干细胞动员剂将骨髓干细胞驱赶到外周血中,从而使外周血干细胞达到治疗数量,利用干细胞自发地向损伤组织归巢,并在特定的组织微环境下分化为受损组织细胞的特性,达到修复缺血损伤的作用。这种方式的优点在于不需要分离骨髓和体外培养,能够即时使用,操作简便。将骨髓干细胞诱导后移植是目前治疗心肌梗死最有效的
方法,只是工作比较烦琐,且条件控制比较严格。但是诱导后的骨髓干细胞有望成为真正的心肌细胞,从而达到心肌再生的目的。
