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백서의 심근경색 모델에서 중간엽 줄기세포를 이용한 심근형성술의 효과
박해남,연태진,권진숙,김영화,김기석,배장환,손보라,황경국,김동운,이명묵,조명찬 대한심장학회 2004 Korean Circulation Journal Vol.34 No.11
Background and Objectives:Cellular cardiomyoplasty (CCM) is considered to be a novel therapeutic approach for post-myocardial infarction (MI) heart failure. In this study, the functional effects of cultured mesenchymal stem cells (MSCs) transplantation and the associated histopathologic changes were evaluated in a rat model of MI. Materials and Methods:Rats were subjected to 5 hours of coronary ligation followed by reperfusion, and 10 days after MI, animals were randomized into either the MSCs transplantation (MI-MSC, n=8) group or the control (n=8) group. Allogeneic MSCs (3×106 cells) or media were epicardially injected into the center and the border area of the infarct scar. Results:Four weeks after the MSCs transplantation, the echocardiogram showed preserved anterior regional wall motion and increases in fractional shortening in the MI-MSC heart relative to the control heart. Left ventricular (LV) end diastolic pressure was smaller in the MI-MSC than in the control group. Implanted MSCs formed islands of cell clusters on the border of the infarct scar, and the cells were positively immunostained by sarcomeric α-actinin and cardiac troponin T. In addition, the number of microvessels on the border area of the infarct scar was greater in the MI-MSC than in the control group. Conclusion:Allogeneic MSCs transplanted into the MI scar formed clusters of cell grafts on the border of the infarct, expressed cardiac muscle proteins, increased microvessel formation, and improved regional and global LV function. Our data indicate that CCM using MSCs may have a significant role in the treatment of post-MI heart failure. 배경 및 목적: 세포를 이용한 심근형성술(cellular cardiomyoplasty)이 심근경색 후 심부전 치료의 새로운 방법으로서 최근 주목을 받고 있다. 본 연구는 백서의 심근경색 모델에서 중간엽 줄기세포(mesenchymal stem cells, MSCs)의 이식이 경색 심장의 심기능 및 조직병리학적 변화에 미치는 효과를 알아보고자 하였다. 방 법: 백서에서 5시간 동안 관동맥을 결찰한 후 결찰을 풀어 재관류가 이루어진 통벽성 심근경색을 유도한 뒤, 10일 후 무작위로 MSCs를 이식한 군(MI-MSC, n=8)과 대조군(n=8)으로 나누었다. MI-MSC군은 3×106개의 배양된 MSCs를 심근경색의 중앙 부위와 주변 부위에 총 3~5회에 걸쳐 주입하였다. 결 과: 세포 이식 4주 후 심초음파를 이용해 측정한 좌심실 내경은 MI-MSC군과 대조군 사이에 유의한 차이가 없었으나, MI-MSC군에서는 심근경색의 주변부인 좌심실 전벽의 운동성이 대조군과는 달리 어느정도 유지되었으며, 좌심실 분획단축률은 MI-MSC군에서 유의하게 증가하였다(27.1±1.4 vs. 19.8±2.6%, p<0.05). 또한, 좌심실 확장말기압도 MI-MSC군에서 대조군과 비교하여 감소하는 경향을 보였다. 조직학적 검사에서 심근경색의 크기는 양군 간에 차이가 없었으나, 경색 반흔의 두께는 MI-MSC군이 유의하게 두꺼웠다(1.54±0.05 vs. 1.14±0.1 mm, p<0.05). 이식된 MSCs는 주로 경색의 주변부에서 군집을 이룬 형태로 발견되었으며, 이식 세포의 군집에서 sarcomeric α-actinin과 cardiac troponin T가 발현되는 많은 수의 이식 세포들을 확인할 수 있었다. 또한, 이식 세포의 군집 주위에서는 von Willebrand factor에 염색되는 많은 혈관들을 발견할 수 있었으며, 경색 주변부의 미세혈관 개수는 MI-MSC군에서 대조군과 비교하여 유의하게 높았다(9.5±1.0 vs. 5.3±0.5 vessels/HPF, p<0.05). 결 론: 백서의 심근경색 반흔에 이식된 MSCs는 경색의 주변부에서 군집을 이루며 생존하였고 수축 조절 단백질들을 발현하였으며, 경색 반흔 두께의 감소를 억제하였고 경색 주변부 미세혈관의 형성을 증가시켰으며, 국소 벽운동 및 전반적인 심기능을 향상시켰다. 본 연구의 결과는 MSCs를 이용한 심근형성술이 심근경색 후 심부전 치료의 새로운 방법으로서 고려될 수 있음을 시사한다.
급성 심근경색증으로 재관류 치료를 시행받은 환자에서 내원시 백혈구 수와 심근 손상의 관계
한정호,연태진,홍의실,윤수인,문기원,김학의,한지숙,김기석,배장환,황경국,김동운,조명찬 대한심장학회 2004 Korean Circulation Journal Vol.34 No.8
Background and Objectives:The presence of leukocytosis in patients with acute myocardial infarction (AMI) has been reported to be related to the extent of MI and with the prognosis. However, whether the leukocytosis itself is a cause or result of the myocardial injury has not been determined. The relationship between the leukocyte count and the extent of myocardial injury was investigated in patients with AMI that had undergone reperfusion therapy. Subjects and Methods:Patients with AMI that had undergone thrombolysis (n=60) or primary PCI (n=36) were included. The initial leukocyte counts were analyzed with regard to the peak and initial CK-MB levels. The relationship between leukocytosis and the time elapsed from the onset of symptoms, infarct related coronary arteries and the proximity of the lesions were also investigated. Results:In both groups, the initial leukocyte count did not show a significant relationship with the initial CK-MB level or the time elapsed from symptoms onset, which could be an indication of the extent of early myocardial injury. Furthermore, no significant relationship was shown with the infarct related coronary artery or proximity of the lesion. However, a relationship was shown with the maximum CK-MB level, which could be an indication of the extent of myocardial injury following reperfusion therapy in both groups (p<0.01). Conclusion:This study suggests that the initial leukocyte count in patients with AMI might is an important prognostic factor that determines the extent of myocardial injury following reperfusion therapy, rather than being a simple indicator of the extent of early myocardial injury. 배경 및 목적: 급성 심근경색증 환자의 내원시 백혈구증가증은 심근경색의 크기와 양의 상관관계가 있으며, 환자의 불량한 예후와 연관이 있다고 알려져 있다. 그러나, 손상된 심근의 양이 많을수록 백혈구수가 증가하는지 혹은 증가된 백혈구가 더 큰 심근 손상을 유발하는지는 알려져 있지 않다. 본 연구는 급성 심근경색증으로 혈전용해치료를 시행 받은 환자와 관동맥중재술을 시행 받은 환자를 대상으로 응급실 내원 당시의 백혈구수와 재관류 치료 후의 심근 손상 정도와의 연관관계를 알아보고자 하였다. 방 법: 충북대병원 응급실을 방문하여 급성 심근경색증으로 진단 받은 환자 중 혈전용해치료(n=60) 혹은 관동맥중재술(n=36)을 시행 받은 환자들을 대상으로 하였다. 모든 환자들을 대상으로 내원시 말초혈액 백혈구수를 측정하였으며, 이를 증상 발현부터 응급실 내원시까지의 경과 시간, 내원시 Creatine Kinase(CK)-MB 수치, 재관류 치료 후 CK-MB의 최고치 및 상승치, 경색 관련 혈관 및 혈관 내 병변의 위치와 비교 분석하였다. 결 과: 혈전용해치료군과 관동맥중재술군 모두에서 내원시 백혈구수는 초기 심근 손상의 정도를 대변할 수 있는 내원시의 CK-MB 값 및 흉통의 발생부터 응급실에 도착할 때까지의 시간과는 유의한 상관관계가 없었고, 경색 관련 혈관 및 혈관 내 병변의 위치와도 유의한 상관관계를 보이지 않았다. 그러나, 양군 모두에서 내원시 백혈구수는 급성 심근경색증에 대한 재관류 치료 후의 심근 손상을 대변할 수 있는 입원 중 CK-MB의 최고치와 유의한 상관관계를 보였다(혈전용해치료군;r=0.34, p<0.01, 관동맥중재술군;r=0.45, p<0.01). 결 론: 급성 심근경색증 환자에서 응급실 내원시의 백혈구수는 초기 심근 손상의 정도에 의해 결정되는 단순한 변수라기보다는, 재관류 치료 후의 심근 손상의 정도를 결정하는 예후 인자중의 하나로 작용할 수도 있다고 생각된다.