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干细胞医治心脏病最新研究进展

时间:2020-03-24 01:23:15  阅读:7398+ 作者:责任编辑NO。蔡彩根0465

心脏疾病是一类很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,是引起逝世的根本原因。虽然溶栓等药物医治、支架的植入和心脏移植等方面取得了很大的开展,但前两种办法并不能有用医治一切心脏疾病或改进预后,而心脏移植还会有排挤反响的危险。

虽然现代医学的开展和医疗设备的开发能有用推迟疾病的开展,可是心脏疾病的患病率仍然呈逐年添加的趋势。现在,研讨发现能够改进心功化,修正损害心肌,在医治心脏病方面前期宽广。

近期,梅奥诊所的科学家们提醒了心脏病发作后干细胞激活的心脏愈合机制[1]。他们发现,干细胞能将心肌安排康复到心脏病发作之前的情况,人类心肌源性细胞(cardiopoietic cells)会将注意力会集在受损的蛋白质上,然后反转因心脏病发作所引起的杂乱改变。

干细胞疗法医治受损心脏的新机制

近年来,动物研讨现已证明,心脏缺血性损害经干细胞医治后,心脏功用得到了改进 [2-3],这些研讨成果为临床试验打下了杰出的根底[4-5]。

有研讨提醒,干细胞医治心脏病的机制首要经过旁排泄效应[6],但干细胞对心脏的潜在生物学效果,人们仍然缺少明晰的机制[7]。

现在,来自美国俄亥俄州辛辛那提大学的研讨人员经过向缺血再灌注损害小鼠模型中施用骨髓单个核细胞(MNCs)或心脏祖细胞(CPCs),期望对干细胞增强心脏功用的机制有更多的了解。他们发现[8],心脏功用的增强与新的心肌细胞的发作无显着相关。相反,干细胞疗法可诱导依据急性炎症的创伤发作愈合反响,然后使心脏的梗死区域康复生机。

研讨人员还发现,在承受干细胞医治后,八周大的雄性和雌性小鼠在缺血再灌注损害一周后心脏功用有所改进,这种损害源于“急性无菌免疫反响”,其特征是表达CCR2和CX3CR1的巨噬细胞在时刻和区域上得到诱导。

令人兴奋的是,心内打针心脏祖细胞、单个核细胞、或先天免疫反响的化学诱导剂都显现了相似的反响——表达CCR2和CX3CR1的巨噬细胞的区域性堆集,以及缺血再灌注损害后心脏的功用得以康复。

对康复生机的心脏进行进一步剖析显现,观察到的巨噬细胞反响改变了心脏成纤维细胞的活性,减少了损害鸿沟区域的细胞外基质含量,并增强了损害区域的机械性能。

整体而言,这项新的研讨标明,依据急性炎症的创伤愈合反响,对受伤的心脏进行干细胞疗法,能够使堵塞区域康复生机。

临床研讨开展

自2006年,欧洲心脏病协会工作组公布了一项运用自体干细胞修正心脏的一致声明后,许多临床试验和剖析评价了自体细胞医治在急性和缓慢心脏病中的效果。截止2020年2月,在http://clinicaltrials.gov网站上注册的干细胞医治心脏病的临床研讨项目有359项。其间,参加心脏疾病医治的干细胞首要有间充质干细胞、外周血干细胞等。

间充质干细胞选材简洁,且具有低免疫原性,被大范围的使用到临床试验中。

2013年,比利时的研讨纳入了36例缓慢心力衰竭患者,给予了间充质干细胞医治。研讨成果标明,与对照组进行比较,医治组患者左室射血分数、6分钟步行间隔等较对照组有显着改进,且患者心肌梗死后存活率、生活品质等均高于对照组[9]。

依据宣布的文献,国内北京协和医学院的研讨者对9名晚期冠心病陈旧性心肌梗死患者进行了间充质干细胞医治,医治后患者的左心室射血分数显着进步,左心室壁增厚率增大,医治前期无不良反响[10]。

2015年,我国水兵总医院心内科中心的研讨人员对58名患者进行间充质干细胞移植,医治4个月后患者梗死区域存活心肌添加、血流灌注加大,左室射血分数升高,左室舒张末容量和左室缩短末容量显着减小[11]。

除了间充质干细胞,自体外周血干细胞也被使用到心脏病的临床研讨中。

国内研讨者对16名缺血性心脏病进行外周血干细胞移植医治,移植后1周,患者左心室射血分数进步,心脏功用改进。因而,外周血干细胞能够作为医治缺血性心脏病的有用办法之一[12]。

此外,在心脏病的临床研讨中,还使用到了内皮祖细胞。内皮祖细胞是血管内皮细胞的原始细胞,当安排损害时可被发动至外周血并归巢到缺血区,分化成内皮细胞,促进重生毛细血管的构成。

在2015年,我国学者将内皮祖细胞用于小规模临床试验研讨,纳入了38例冠状动脉充满性病变患者,打针特定浓度的CD34 +细胞,研讨成果显现,移植后患者冠状窦血液中的内皮祖细胞含量显着高于外周血,梗死区重生血管数量添加,左室射血分数较前进步,患者心绞痛及心衰症状较移植前有显着改进[13]。

除了上述的临床试验研讨以外,人工合成干细胞也能够用于心脏疾病的医治。2016年,刊登于世界期刊Nature Communications杂志上的研讨开发了一种新式人工合成干细胞用于医治心肌梗死。人工合成干细胞可显着躲避天然干细胞移植所诱发的或许有害危险[14]。

展望

多项临床实验研讨显现,干细胞医治关于心血管疾病具有必定的安全性和有用性。国内外也正对干细胞医治心脏疾病进行不断深入的探究,为未来的临床使用进步更多更有用的信息。信任经过进一步的探究研讨,干细胞用于临床医治心脏疾病不再悠远。

参考文献:

[1] Cardiopoietic stem cell therapy restores infarction-altered cardiac proteome

[2]Zwetsloot Peter P, Végh Anna Maria D, Jansen of Lorkeers Sanne J, et al., Cardiac Stem Cell Treatment in Myocardial Infarction. Circulation Research 2016;118:1223-1232.

[3]Tompkins Bryon A, Balkan W, Winkler J, et al., Preclinical Studies of Stem Cell Therapy for Heart Disease. Circulation Research 2018;122:1006-1020.

[4]Nguyen PK, Rhee J-W, and Wu JC, Adult Stem Cell Therapy and Heart Failure, 2000 to 2016: A Systematic Review. JAMA Cardiology 2016;1:831-841.

[5]Fernández-Avilés F, Sanz-Ruiz R, Climent AM, et al., Global position paper on cardiovascular regenerative medicine. European Heart Journal 2017;38:2532-2546.

[6]Sanganalmath Santosh K and Bolli R, Cell Therapy for Heart Failure. Circulation Research 2013;113:810-834.

[7]Epstein JA, A Time to Press Reset and Regenerate Cardiac Stem Cell Biology. JAMA Cardiology 2019;4:95-96.

[8]Vagnozzi RJ, Maillet M, Sargent MA, et al., An acute immune response underlies the benefit of cardiac stem cell therapy. Nature 2020;577:405-409.

[9]Cardiopoietic Stem Cell Therapy in Heart Failure[J]. Journal of the American College of Cardiology, 2013, 61(23):2329-2338.

[10]刘盛, 沈锐, 魏英杰, et al.冠状动脉旁路移植术同期自体骨髓干细胞移植医治晚期缺血性心脏病临床研讨的前期成果[J]. 我国循环杂志, 2009, 024(004):300-303.

[11]Intracoronary infusion of Wharton’s jelly-derived mesenchymal stem cells in acute myocardial infarction: double-blind, randomized controlled trial[J]. BMC Medicine, 2015, 13(1):162.

[12]王磊, 顾健, 顾翔, et al. APBSCT医治缺血性心脏病等临床研讨[J]. 血栓与止血学, 2007, 13(5):206-208.

[13]Lee F Y , Chen Y L , Sung P H , et al. Intracoronary Transfusion of Circulation-Derived CD34+ Cells Improves Left Ventricular Function in Patients With End-Stage Diffuse Coronary Artery Disease Unsuitable for Coronary Intervention*[J]. Critical Care Medicine, 2015, 43.

[14] Tang J ,et al.Therapeutic microparticles functionalized with biomimetic cardiac stem cell membranes and secretome.Nat Commun 2017 01;8 13724.