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围产期干细胞治疗心血管病的潜力

首页 » 研究 2014-10-24 中国科学报 赞(7)
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导读
细胞治疗,即将干细胞移至心肌梗死区,增加或保持心肌细胞数量,促进局部血管新生、改善心肌缺血、提高缺血心肌的收缩功能,或许能成为治疗末期缺血性心脏病的新方法。

  由于心肌的再生能力有限,心肌梗死及其导致的心力衰竭等心血管疾病是危害人类健康的头号杀手。流行病学资料显示,在美国过去10年中,因急性心衰而急诊就医者达1000万例次。在我国,35~74岁人群中,心力衰竭患病率为0.9%,约为400万人,按每位患者住院1次花费1万元计,每年医疗花费400亿元,为家庭和社会带来巨大的经济负担。

  细胞治疗,即将干细胞移至心肌梗死区,增加或保持心肌细胞数量,促进局部血管新生、改善心肌缺血、提高缺血心肌的收缩功能,或许能成为治疗末期缺血性心脏病的新方法。
  围产期干细胞治疗心肌梗死
  以脐带干细胞和脐带血干细胞为代表的围产期干细胞具有与骨髓干细胞相似的特性,且较骨髓干细胞更为原始、分化增殖能力更强、可以冻存等优势,因而得到更多的关注。
  我们采用5μmol/L的5-氮胞苷诱导脐带干细胞,研究发现,诱导后细胞的形态不断发生变化,PT-PCR检测显示分化后的细胞表达心肌特异性基因肌钙蛋白T,免疫组化发现诱导后的细胞表达心肌特异性肌球蛋白和α-肌动蛋白,电镜下观察,诱导4周后有明显的肌丝样结构形成。Ma等将脐带血干细胞移植到动物心肌梗死模型中,发现移植后,脐带血干细胞能够在局部梗死心肌内迁移、存活,促进局部血管生成,改善局部心肌血流灌注,从而改善心脏功能。
  我们将脐带干细胞移植到大鼠心肌梗死模型中,发现移植的细胞在梗死心肌内存活、分化为心肌细胞、血管平滑肌细胞和内皮细胞,分泌血管生长因子,促进血管新生和局部微血管的增生,减少心肌细胞凋亡,改善心肌重构,从而促进心脏功能的恢复。
  Davies等在羊的右心锻炼模型中,发现脐带血干细胞移植后能够与宿主心肌发生整合,提高心肌能量储备,增加心肌做功,改善心脏功能。Ghodsizad等在心肌梗死模型中,发现了移植脐带血干细胞能够增加局部心肌储备,移植心肌凋亡,从而改善心脏功能。这些研究为围产期干细胞在心血管疾病的治疗研究提供了很有价值的参考。
  围产期干细胞构建组织工程心肌
  对于大面积心肌梗死和先天性心脏病患者,如果通过组织工程方法构建具有活性的组织工程肌,移植后能与自体心肌发生电机械和功能整合,进而改善心脏的收缩和舒张功能,无疑会对心脏外科的发展起到重要的作用。目前已经有采用胎儿或新生儿心肌细胞成功构建组织工程心肌的报道。脐带等围产期来源的干细胞具有旺盛的增殖能力,在体外条件下可以分化心肌细胞,是非常有前途的细胞来源。
  问题与展望
  心血管疾病,尤其是管状动脉硬化性心脏病,发病率高,严重威胁着人类的身体健康,细胞治疗可能会为这类心血管病变的治疗带来新的治疗选择。
  围产期干细胞具有自体来源、可以冻存、更强的增殖分化潜能特点使其成为细胞移植领域非常有竞争力的细胞来源。除直接移植外,细胞移植合并基因治疗以及动员自体干细胞修复受损的心肌也是非常有前途的治疗选择,但我们仍然需要进一步的研究来评估心肌再生对心功能的影响及相关的机制。(转化医学网360zhyx.com)
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