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Heart, Lung and Circulation

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Mesenchymal Stem Cell Therapy Improves Diabetic Cardiac Autonomic Neuropathy and Decreases the Inducibility of Ventricular Arrhythmias - 04/12/13

Doi : 10.1016/j.hlc.2013.06.007 
Ye Wang, MD a, 1, Mei Xue, MD a, 1, Yong-Li Xuan, MD a, He-Sheng Hu, MD a, Wen-Juan Cheng, MD a, Fei Suo, MD a, Xin-Ran Li, MD a, Su-Hua Yan, MD, PhD a, ⁎ , Le-Xin Wang, MD, PhD, FCSANZ b, ⁎
a Department of Cardiology, Qianfoshan Hospital of Shandong Province, Shandong University, Jinan, PR China 
b School of Biomedical Sciences, Charles Sturt University, Wagga Wagga, NSW, Australia 

?Corresponding author at: Department of Cardiology, Qianfoshan Hospital of Shandong Province, Jinan 250014, PR China. Tel.: +86 531 89268550; fax: +86 531 8296364.??Corresponding author at: School of Biomedical Sciences, Charles Sturt University, Wagga Wagga, NSW 2678, Australia. Tel.: +61 02 69332905; fax: +61 0269332587.

Résumé

Background

Diabetic cardiac autonomic neuropathy (DCAN) may cause fatal ventricular arrhythmias and increase mortality in diabetics. Mesenchymal stem cells (MSCs) can secrete various cytokines and growth factors exerting neurosupportive effects. In this study, we investigated the effect of MSC on DCAN in diabetic rats.

Methods

Forty rats were divided into normal control, diabetes mellitus (DM) control, MSC treatment (6×106 MSCs via direct myocardial injection) and MSC-conditioned medium group (100µl via direct myocardial injection). Immunohistochemistry was used to measure choline acetyltransferase (ChAT, a marker for parasympathetic nerves) and tyrosine hydroxylase (TH, a marker for sympathetic nerves) positive nerve fibres in the ventricular myocardium. Heart rate variability and programmed electrical stimulation was used to assess the inducibility of ventricular arrhythmias in the animals.

Results

Two weeks after MSC treatment, the density of ChAT- and TH-positive nerve fibres in MSCs and MSC-conditioned medium group was higher than in DM control group (P<0.05 or P<0.01). The ChAT/TH ratio in MSC group was higher than in DM control group (0.37±0.014 vs. 0.27±0.020, P<0.01). The standard deviation of normal-to-normal R–R intervals in MSCs (5.13±0.69) and MSC-conditioned medium group (4.30±0.56) was higher than in DM control group (3.45±0.60, P<0.05). The inducibility of VAs in the MSC group was lower than in the DM control group.

Conclusions

MSC therapy may promote cardiac nerve sprouting and increase the ratio of parasympathetic to sympathetic nerve fibres. It may also suppress the inducibility of ventricular arrhythmias in the diabetic rats.

Le texte complet de cet article est disponible en PDF.

Keywords : Mesenchymal stem cells, Diabetic cardiac autonomic neuropathy, Ventricular arrhythmias, Nerve sprouting, Paracrine


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© 2013  Australian and New Zealand Society of Cardiac and Thoracic Surgeons (ANZSCTS) and the Cardiac Society of Australia and New Zealand (CSANZ). Publié par Elsevier Masson SAS. Tous droits réservés.
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Vol 22 - N° 12

P. 1018-1025 - décembre 2013 Retour au numéro
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