再生医学干细胞治疗心脏病

心脏疾病是目前一类极为常见的循环系统疾病,全球每年约有万人死于心脏疾病,占到了全部死亡人数30%,并且患病率呈逐年增加的趋势。如何有效治疗心脏疾病对人类的健康保证十分关键。尽管医学在溶栓等药物治疗、支架的植入和心脏移植等方面都取得了很大的进展,但前两种方法并不能有效治疗所有心脏疾病或改善预后。心脏移植也存在供体缺乏、术后长期服用抗排斥药物以及高额医疗费用等问题。干细胞技术作为第三种医疗手段,近年来为许多“顽疾”带去了治疗的希望。如自身免疫性疾病、糖尿病、恶性肿瘤、阿尔兹海默病、帕金森病、先天性遗传缺陷等疾病和各种组织器官损伤的治疗。同样的,干细胞在心脏疾病领域的表现也很出色,对于其他药物治疗有显著的优势,其治疗本身没有明显副作用非常安全。全球已有多个干细胞治疗心脏疾病临床研究项目正在开展中。

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登上央视的心脏疾病干细胞疗法

在CCTV-2《第一时间》栏目中,记者在直击G20专题报道中介绍了一种由诱导多能干细胞生长成的“心脏贴片”——由心肌细胞组成,具备心脏肌肉的基本功能。如果心脏出现问题,可以在做手术的时候直接把心脏细胞贴片贴到心脏上,从而完成心脏修复的工作。这种科技将在未来不久得以实现。这类技术CCTV13也有播报。英国科研团队研发出了一种干细胞心脏补丁。干细胞由患者细胞培养而成,在一定条件下可分化为心肌细胞,一旦植入到位,这些补丁可以帮助受损心肌改善泵血功能。

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干细胞治疗心脏病的机制

科学研究已证实,间充质干细胞可以分化为多种细胞类型,包括成骨细胞、脂肪细胞、骨骼肌细胞、胰岛细胞和心肌细胞等。间充质干细胞还被证实能够移植到体内并转化为心肌细胞、修复梗死心肌。动物研究表明,间充质干细胞可以改善心肌功能。间充质干细胞对心脏再生的影响机制,最初被认为是通过分化心肌细胞来替换坏死的收缩心肌来实现。随着研究的进展,科研人员发现,与分化为心肌细胞替代坏死细胞的机制相比,间充质干细胞的旁分泌机制的贡献可能更大——无论是旁分泌信号,还是囊泡或核内体中的信号。由间充质干细胞分泌的旁分泌因子可能对心肌产生多效性——改善局部血管生成,刺激心脏干细胞以及减少心肌细胞的死亡。间充质干细胞可以分泌多种细胞因子和生长因子,有助于旁分泌治疗效果。已有研究表明,间充质干细胞衍生的生长因子对心脏修复和再生有益处。

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干细胞治疗心脏病的临床研究及趋势

年,在美国心血管造影和介人治疗学会(SCAI)年会上,多位教授专家联合发布了RENEW试验(干细胞针对顽固性心绞痛)和ATHENA试验(干细胞针对心肌缺血)两项相关临床试验结果,为公众展现了干细胞用于心脏疾病的巨大潜力。多项研究证明,干细胞不仅可分化为心肌细胞,同时可以在促进血管新生、修复受损心肌及改善心肌功能等方面发挥作用,通过不断改进干细胞技术,将有可能成为心脏疾病应用的重要细胞来源。年7月16日,香港城市大学生物医学系干细胞生物学家BanKiwon博士和来自韩国的研究人员在《NatureCommunications》上发表了一篇利用双干细胞治疗协同改善心功能和心肌梗死后血管再生的研究。该研究开发了一种多管交叉的方法,旨在利用两种主要类型的干细胞,即人骨髓间充质干细胞(hMSCs)和人诱导多能干细胞(hiPSC-CMs),同时恢复心肌和血管的活力。结果表示,心肌内注射hiPSC-CMS与心外膜植入人间充质干细胞负载(hMSC-PA)贴片的协同作用使心肌梗死后心肌和血管共同恢复活力。心外膜植入hMSC-PA提供了一个辅助的微环境,通过长时间分泌有益的旁分泌因子来促进血管再生,但更重要的是,它改善了hiPSC-CMS的保留、分布、植入和成熟,最终增强了心功能,恢复了受损心肌。年7月3日,布里斯托大学(UniversityofBristol)的科学家们首次发现了一种将干细胞导向心脏组织的新方法,研究成果刊登在国际杂志《ChemicalScience》上。这项研究利用细菌归巢特性,设计人工膜结合蛋白将干细胞导向心肌,改善心肌功能,修复微血管。目前,全球范围内有多个间充质干细胞治疗心脏病相关的临床试验登记注册在clinicaltrials.gov网站上,具体适应症包括急性心梗和缺血性心脏病,还有一些临床试验使用间充质干细胞来治疗非缺血性疾病,例如蒽环霉素相关性心肌病。在这些临床试验中,绝大多数处在临床II期。随着全球范围内有多个干细胞治疗心脏病的临床研究项目注册与启动。针对心血管疾病领域的干细胞药物已经问世,更多的干细胞新药正在走来。年,韩国FDA批准Pharmicellon公司(即FCB-Pharmicell)研发的自体间充质干细胞药物Cellgram-AMI上市,用于治疗急性心肌梗死。该疗法成为了全球首个利用自身骨髓间充质干细胞制成的治疗急性心梗的干细胞药物,给药途径为局部冠状动脉注射,每次注射费用为万韩元(相当于10万人民币)。年,FDA批准BioCardia公司CardiAMP细胞疗法针对慢性心肌缺血(CMI)的临床试验器材豁免(IDE),使其成为利用CardiAMP细胞疗法治疗顽固性心绞痛(RA)的关键性临床试验。这是一种自体骨髓衍生的单个核细胞制剂,旨在刺激人体在心脏病发作后心力衰竭的自然愈合反应。该疗法目前已经进行到了III期临床试验阶段,将在美国40个中心招募多达名患者,以评估有效性和安全性,比如评估其能否改善患者的存活率、运动能力和生活质量等。

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展望

干细胞医学将步入重建、再生、“制造”、替代组织器官的新时代,也为人类面临的大多数医学难题带来了新的希望。干细胞具有重大的临床应用价值,其旨在通过干细胞移植、分化与组织再生,促进机体创伤修复、治疗疾病。近年来,干细胞与再生医学领域国际竞争日趋激烈,已成为衡量一个国家生命科学与医学发展水平的重要指标。未来,相信干细胞会给我们带来更多的惊喜。更多精彩年干细胞医疗产业全景图谱干细胞治疗宫腔粘连临床进展间充质干细胞临床案例合集预览时标签不可点收录于话题#个上一篇下一篇


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