干細胞--心血管疾病的“新守護神”
在心血管疾病研究領域,由于心肌梗死后心肌的再生能力有限,心肌梗死及其導致的心力衰竭等心血管疾病是危害人類健康的頭號殺手。在我國35~74歲人群中,約有心力衰竭患者400萬人,為家庭和社會帶來巨大負擔。
心血管系統由心臟和血管共同組成,心臟將血液輸送至全身動脈,經由毛細血管進行營養物質、氧氣、代謝廢物等交換,之后血液進入靜脈,由全身靜脈輸送回心臟,從而形成心血管系統。目前屬于心血管疾病高發季節,尤其老年人、肥胖人群等需要小心防護。
雖然外科冠狀動脈旁路移植和內科經皮冠狀動脈介入治療技術已取得很大進展,但是,對于心力衰竭為代表的終末期心臟病治療目前還沒有大的突破。心臟移植又受到供體缺乏、免疫排斥和巨額經濟費用等的限制,使其不能作為一種常規的治療手段。
細胞治療,即將干細胞移植至心肌梗死區,增加或保持心肌細胞數量、促進局部血管新生、改善心肌缺血、提高缺血心肌的收縮功能,或許能成為治療終末期缺血性心臟病的新方法。
在2019年《Stem Cell Research & Therapy》發表的一篇文章研究了關于IL-33過表達間充質干細胞對心肌梗死的治療作用,再次表明干細胞可用于治療心肌梗死。
該研究使用的骨髓間充質干細胞,通過注射方式進行治療,測定實驗組和對照組的大鼠的炎癥水平和心功能。超聲心動圖顯示,注射IL-33-MSC的大鼠左心室射血分數(LVEF))較對照組的大鼠增強。且對大鼠心臟組織的尸檢分析顯示纖維化明顯減少。說明該類IL33-MSC注射可明顯改善心肌梗死大鼠的心功能并減輕炎癥。
2018年,漢氏聯合科研團隊在國際雜志《Stem Cell Research and Therapy》發表研究成果。用16頭被稱為“Bama”的小型豬為研究對象,通過結扎豬的冠狀動脈,以制備急性心肌梗死模型。
通過給小型豬靜脈輸注臍帶間充質干細胞,發現治療后心臟功能有明顯改善,可顯著減少梗死心肌的面積。因圍產期干細胞取材方便、無創、在采集時無痛苦,便于標準化、規模化擴增培養。在未來的治療中將發揮無可比擬的優勢。
干細胞移植再生心肌的機制
一、心肌細胞分化
干細胞具有多向分化潛能,在心肌的微環境下,移植的干細胞能夠分化為心肌細胞,表達心肌特異的基因,增加心肌細胞的數量,從而提高心臟的射血功能。
二、細胞融合
研究發現,干細胞移植到局部心肌梗死區后,在梗死區周圍發現融合形成的新的心肌細胞,而不是心肌分化后的心肌細胞。
三、旁分泌
干細胞能夠分泌促血管新生因子,通過組織間隙作用于周圍細胞,發揮重要的旁分泌作用,促進血管新生、抑制心肌細胞凋亡、促進心肌前體細胞增生分化,從而促進心臟功能的恢復。
四、激活內源性修復
移植的干細胞促進內源性干細胞向心肌梗死部位定向趨化移動,分化為心臟所需的心肌細胞、內皮細胞或成纖維細胞,從而修復心臟損傷。
五、神經芽生
促進局部神經再生,增加交感神經密度,增加心臟收縮力,從而改善心臟功能。
干細胞臨床應用在心血管疾病的治療領域的前景潛力十足,能夠再生心肌細胞,促進心臟功能恢復等,將會為心臟疾病患者帶來新的希望。
參考文獻:
1、什么是心血管疾病,徐順霖,北京大學第三醫院,心血管內科,有來醫生
2、圍產期干細胞,韓忠朝,李宗金,韓之波,北京科學出版社,2014.1
3、Amira M. Omar, Anisa E. Meleis, et al. Comparative Study of the Therapeutic Potential of Mesenchymal Stem Cells Derived from Adipose Tissue and Bone Marrow on Acute Myocardial Infarction Model. Oman Med J 2019 Nov;34(6):534-543.
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漢氏聯合可提供胎盤臍帶源干細胞、免疫細胞存儲服務,在全國布局了7個臨床級細胞庫,通過了ISO9001:2015國際質量體系認證,2個實驗室擁有CNAS認證,并且有5款自主研發的干細胞I類新藥通過中國和法國藥監局臨床試驗默示許可。以韓忠朝院士為首的科研團隊發表論文500余篇,在國際SCI雜志發表300余篇。主編參編英文專著9部,中文專著10部。同時,公司承擔政府支持的重大項目研究,擁有幾十項細胞相關專利技術。全國設立多個研發平臺,涵蓋工程實驗室、研究中心、院士專家工作站、博士后工作站、高校聯合實驗室等,致力于細胞技術造福人類健康,提升人類生命質量。