本文首发自博雅干细胞,作者墨忆
专家审核:医院李晶教授
心脏疾病是一类比较常见的循环系统疾病,可导致心悸、心绞痛、心力衰竭、心律失常等临床症状,是引起死亡的主要原因。尽管溶栓等药物治疗、支架的植入和心脏移植等方面取得了很大的进展,但前两种方法并不能有效治疗所有心脏疾病或改善预后,而心脏移植还会有排斥反应的风险。
尽管现代医学的发展和医疗设备的开发能有效延缓疾病的进展,但是心脏疾病的患病率仍然呈逐年增加的趋势。目前,研究发现能够改善心功化,修复损伤心肌,在治疗心脏病方面前期广阔。
近期,梅奥诊所的科学家们揭示了心脏病发作后干细胞激活的心脏愈合机制[1]。他们发现,干细胞能将心肌组织恢复到心脏病发作之前的状况,人类心肌源性细胞(cardiopoieticcells)会将注意力集中在受损的蛋白质上,从而逆转因心脏病发作所引起的复杂变化。
干细胞疗法治疗受损心脏的新机制
近年来,动物研究已经证实,心脏缺血性损伤经干细胞治疗后,心脏功能得到了改善[2-3],这些研究成果为临床试验打下了良好的基础[4-5]。
有研究揭示,干细胞治疗心脏病的机制主要通过旁分泌效应[6],但干细胞对心脏的潜在生物学作用,人们依然缺乏清晰的机制[7]。
现在,来自美国俄亥俄州辛辛那提大学的研究人员通过向缺血再灌注损伤小鼠模型中施用骨髓单个核细胞(MNCs)或心脏祖细胞(CPCs),希望对干细胞增强心脏功能的机制有更多的了解。他们发现[8],心脏功能的增强与新的心肌细胞的产生无显著相关。相反,干细胞疗法可诱导基于急性炎症的伤口发生愈合反应,从而使心脏的梗死区域恢复活力。
研究人员还发现,在接受干细胞治疗后,八周大的雄性和雌性小鼠在缺血再灌注损伤一周后心脏功能有所改善,这种损伤源于“急性无菌免疫反应”,其特征是表达CCR2和CX3CR1的巨噬细胞在时间和区域上得到诱导。
图片来自视觉中国
令人兴奋的是,心内注射心脏祖细胞、单个核细胞、或先天免疫反应的化学诱导剂都显示了类似的反应——表达CCR2和CX3CR1的巨噬细胞的区域性积累,以及缺血再灌注损伤后心脏的功能得以恢复。
对恢复活力的心脏进行进一步分析显示,观察到的巨噬细胞反应改变了心脏成纤维细胞的活性,减少了损伤边界区域的细胞外基质含量,并增强了损伤区域的机械性能。
总体而言,这项新的研究表明,基于急性炎症的伤口愈合反应,对受伤的心脏进行干细胞疗法,可以使梗塞区域恢复活力。
临床研究进展
自年,欧洲心脏病协会工作组颁布了一项使用自体干细胞修复心脏的共识声明后,很多临床试验和分析评估了自体细胞治疗在急性和慢性心脏病中的疗效。截止年2月,在