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Combined transplantation of endothelial progenitor cells and mesenchymal stem cells into a rat model of isoproterenol-induced myocardial injury - 01/11/17

Doi : 10.1016/j.acvd.2008.05.002 
Xin Zhang, Meng Wei , Wei Zhu, Beibei Han
The Division of Cardiology, Shanghai Sixth Hospital, Shanghai Jiao Tong University School of Medicine, 600, Yishan Road, 200233 Shanghai, PR China 

Corresponding author. Fax: +8621 54481564

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Summary

Background

Endothelial progenitor cells (EPCs) and mesenchymal stem cells (MSCs) have different biological properties, but their potential for synergy in the treatment of injured myocardium has not been studied extensively.

Aim

To determine if outcome could be improved by simultaneously transplanting MSCs and EPCs into a rat model of isoproterenol (ISO)-induced injured myocardium.

Methods

Four weeks after ISO injection, 50 rats were separated randomly into five groups (n=10 per group) and allocated to receive a saline injection (control group), 200μL medium alone, 200μL medium plus 2×106 EPCs, 200μL medium plus 2×106 MSCs, or 200μL medium plus a combination of 1×106 EPCs and 1×106 MSCs. Echocardiography and invasive catheterization were performed to evaluate dynamic changes in cardiac performance, 12 weeks after treatment administration.

Results

Transplanted cells were detected in myocardial tissue by fluorescence in situ hybridization, indicating either differentiation or integration into cardiac tissue cells. The group of rats that received both EPCs and MSCs had an increased level of angiogenic growth factors expression, less collagen deposition, fewer apoptotic cells and an improved regional myocardial blood flow compared with the other groups; these effects resulted in greater enhancement of cardiac function in that group.

Conclusion

Transplantation of EPCs combined with MSCs may represent a novel and efficient therapeutic strategy for enhancing regional myocardial blood flow and improving cardiac function in injured myocardium.

Le texte complet de cet article est disponible en PDF.

Résumé

Justification

Les cellules progénitrices endothéliales et cellules souches mésenchymateuses ont des propriétés différentes, mais ont la faculté d’être synergiques dans le traitement de l’atteinte myocardique, qui n’a pas été étudié à ce jour de façon exhaustive.

Objectifs

Déterminer si le suivi pouvait être amélioré par la transplantation simultanée de cellules endothéliales et de cellules souches mésenchymateuses dans un modèle de rats ayant une ischémie myocardique induite par l’isoproterenol.

Méthode

Quatre semaines après l’injection d’isoproterenol, 50 rats ont été séparés de façon randomisée en cinq groupes (n=10 par groupe), assignés pour recevoir une injection de sérum salé (groupe témoin), 200μL de médium seulement, 200μL de médium avec 2×106 cellules endothéliales, 200μL de médium plus de 2×106 cellules souches mésenchymateuses ou 200μL médium plus une combinaison de 106 cellules endothéliales et 106 cellules souches mésenchymateuses. L’échographie et le cathétérisme ont été réalisés pour évaluer des modifications hémodynamiques dans la performance myocardique, 12 semaines après l’administration du traitement.

Résultats

Les cellules transplantées ont été détectées dans le tissu myocardique par fluorescence et hybridation in situ indiquant soit la différenciation ou l’intégration dans les cellules et les tissus cardiaques. Le groupe de rats ayant reçu les cellules endothéliales et les cellules souches mésenchymateuses avaient une augmentation de l’expression du facteur de croissance angiogénique, moins de défaut de tissu collagène, moins de cellules apoptotiques et une amélioration de la perfusion myocardique régionale, comparativement aux autres groupes. Ces essais ont abouti à une amélioration plus importante de la fonction cardiaque dans chacun des groupes.

Conclusion

La transplantation de cellules endothéliales associées à des cellules souches mésenchymateuses peut représenter une thérapeutique nouvelle et efficace pour augmenter le flux myocardique régional et améliorer la fonction cardiaque en cas d’atteinte myocardique.

Le texte complet de cet article est disponible en PDF.

Keywords : Isoproterenol, Stem cells, Transplantation, Endothelial, Mesenchymal, Cardiac function

Mots clés : Isoproterenol, Cellules souches, Transplantation, Endothélial, Mésenchymateux, Fonction cardiaque

Abbreviations : Ang-2, b-FGF, BMNC, Dil-ac-LDL, DMSO, EGM-2, ELISA, EPC, FISH, FITC-UEA-1, GAPDH, ISO, LVEDD, LVEDP, MSC, MTT, RT-PCR, VEGF, vWF


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Vol 101 - N° 5

P. 333-342 - mai 2008 Retour au numéro
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