低酸素処理された間葉系間質細胞は、慢性心筋虚血の豚モデルで心機能を改善します

目的：心臓注射中の細胞喪失と宿主組織微小環境の敵意は、幹細胞療法の全体的な効果を低下させる可能性があります。この研究の目的は、間葉系間質細胞（MSC）の低酸素前処理の効果を評価し、その安全性と有効性を決定し、豚の慢性心筋虚血の環境におけるMSCを使用した細胞療法の有効性を改善することでした。 方法：心筋虚血は、アメロイド収縮によって誘発されました。ヒトMSCは、移植前に正常酸素（20％O2）または低酸素状態（1.5％O2）で培養されました。虚血の1か月後、ブタは生理食塩水注射（偽）にランダムに割り当てられ、虚血性下垂ゾーンへの1×10（6）/kg正常酸素または低酸素MSC移植に割り当てられました。 結果：27個の豚が手術を行い、死亡率は33.3％でした。残りの18匹の動物は、偽（n = 4）、正常酸素（n = 8）、または低酸素MSC（n = 6）治療にランダムに割り当てられました。グローバルな収縮期（左心室駆出率、p = 0.04）および拡張期（E/EA、P = 0.008）機能は、他のグループと比較して低酸素群で増加しました。2次元縦株のピークは、他のグループと比較して低酸素群ではあまり変化しませんでした（P <0.001）。血行動態データは、他のグループと比較してDP/DT Maxが低酸素群で改善されたことを示しました（P <0.01）。低酸素群では毛細血管密度が増加しました（p = 0.001）。MSC密度は、低酸素群の虚血帯で有意に高かった（P <0.01）。 結論：低酸素前処理によるMSC生着により、毛細血管密度と細胞生存率が大幅に向上し、世界、局所、拡張期の左心室機能が改善されます。これは、慢性虚血性心不全の環境で低酸素処理されたMSCを移植する治療の可能性を強調しています。

OBJECTIVES: Cell loss during cardiac injection and hostility of the host-tissue microenvironment have the potential to diminish the overall effect of stem cell therapy. The purposes of this study were to evaluate the effect of a hypoxic preconditioning of mesenchymal stromal cells (MSC), to determine its safety and effectiveness, and to improve the efficacy of cell therapy using MSC in the setting of chronic myocardial ischaemia in swine. METHODS: Myocardial ischaemia was induced by an ameroid constrictor. Human MSC were cultured under normoxic (20% O2) or hypoxic conditions (1.5% O2) before transplantation. One month after ischaemia, pigs were randomly assigned to saline injection (sham), and 1 × 10(6)/kg normoxic or hypoxic MSC transplantation into the ischaemic inferior-lateral zone. RESULTS: Twenty-seven pigs were operated on and the mortality rate was 33.3%. The remaining 18 animals were randomly assigned to sham (n = 4), normoxic (n = 8) or hypoxic MSC (n = 6) treatment. Global systolic (left ventricle ejection fraction, P = 0.04) and diastolic (E/Ea, P = 0.008) functions were increased in the hypoxic group compared with other groups. The peak of 2-dimensional longitudinal strain was less altered in the hypoxic group compared with other groups (P < 0.001). Haemodynamic data showed that dP/dT max was improved in the hypoxic group compared with the other group (P < 0.01). Capillary density was increased in the hypoxic group (P = 0.001). MSC density was significantly higher in the ischaemic zone in the hypoxic group (P < 0.01). CONCLUSION: MSC engraftment with hypoxic preconditioning significantly improves capillary density and cell survival, resulting in improvement in global, regional and diastolic left ventricular functions. This highlights the therapeutic potential of transplanting hypoxic-preconditioned MSC in the setting of chronic ischaemic heart failure.