修复受损心脏 该选什么种子？

海军总医院心脏中心教授 高连如 
 
　　自从1998年人体多能干细胞首次被分离出来，人们一直设想着干细胞能用于改善患者的心肌缺血和心功能。然而干细胞能否真正起作用、怎样得到安全的干细胞、治疗是否安全等问题，一直困扰着各国学者。其中，如何找到合适的种子细胞，已成为目前冠心病干细胞治疗的瓶颈。


　　应用前景令人期待

　　1998年11月，美国生物学家Thomson与Gearhart等首次分离到人体多能干细胞，被誉为当代生物医学发展的最前沿。

　　心脏的细胞移植治疗，是直接用分离所得到的细胞，或用经体外纯化、培养和增殖后的细胞移植到缺血坏死的区域，通过新生的肌肉细胞替代纤维组织，从而改善心肌收缩和舒张功能，为心肌梗死和严重心力衰竭治疗提供崭新的治疗方法。目前用于治疗冠心病的干细胞大致分为两大类，肌肉类细胞和非肌肉类细胞。前者包括胚胎心肌细胞、胚胎干细胞和骨骼肌干细胞。后者主要指骨髓干细胞和周围血干细胞。

　　2008年，JAMA杂志公布了世界范围内冠心病细胞移植治疗的报道，近2000名病人参加了这些临床研究。结果显示，干细胞移植有助于改善急性、陈旧性心肌梗死的心衰症状和心脏舒缩功能，阻止左室重构和改善预后。

　　作用机制仍是谜

　　尽管临床见到了确切疗效，但细胞移植的作用机制至今仍然不清楚。最初设想干细胞作为种子细胞，可通过移植而分化成靶组织细胞（如心肌细胞和内皮细胞，即横向分化），或与靶细胞融合，从而达到细胞替代、重建梗死心肌的目的。但迄今它能否分化为成熟心肌细胞，并与本身心肌组织融合仍被质疑。

　　目前多项研究证实，成体干细胞心肌移植后只能分化为具有某些心肌细胞表型特征的心肌样细胞，并不能分化为功能完备的成熟心肌细胞，但可以通过促进血管再生、抗细胞凋亡、动员心肌源干细胞及促进其增殖等效应，明显改善心肌缺血和心脏功能。

　　新种子A  脐血干细胞

　　干细胞成分复杂，低分化潜能有限，骨骼肌干细胞存在严重致心律失常性或致冠脉支架再狭窄的可能。另外，虽然分化潜能强，但由于冠心病患者多为老年人，其骨髓干细胞数目少、增殖能力差、体外长期培养体积大，容易致冠脉栓塞。因而，找到合适的种子细胞已成为目前冠心病干细胞治疗的瓶颈之一。

　　针对这一问题，我院心脏中心已从婴儿脐带中分离、培养、纯化出更为理想的脐血干细胞（UW-MSCs）。根据国际细胞学会（ISCT）进行表型及免疫学鉴定，以及大量动物研究证实，这种同种异基因纯化的干细胞既无免疫原性，又无伦理道德问题。

　　两位放过支架和搭桥后的顽固心绞痛及心衰的终末期冠心病患者接受这种细胞移植后，不仅心绞痛发作明显减少，也提高了左室的射血分数。

　　新种子B 前干细胞素

　　本月发表在JACC（美国心脏病学院杂志）的一项研究，由美国迈阿密大学米勒医学院干细胞研究院院长、心脏病专家Joshua M. Hare和来自不同医学中心的其他九位同事共同参与完成，该结果为干细胞修复受损心脏提供了新的证据。

　　“干细胞治疗已经在心、肺及整体功能上有了显著进步”，Hare 在一个新闻发布会上说，“超声心动描记术显示了心脏功能的改善，尤其是对大面积心脏损伤的病人”。

　　之前的研究都是提取病人自身的骨髓干细胞，然后直接注射到心脏。而Hare的团队用了一种成体干细胞产品——前干细胞素，它包含了采集自一个健康供体的干细胞，并在实验室中大量培养。治疗时，病人需要静脉注射前干细胞素。

　　该研究招募了53名心脏病患者，他们都在首次发病10天内接受了治疗。1/4的病人注射了无药效的安慰剂；其他人注射了不同剂量的前干细胞素。此项研究的主要目的就是检验前干细胞素是否安全。此前曾经担心干细胞会在动脉或肺部生长成不必要的组织，而这一担心并未发生。与注射安慰剂的病人相比，接受干细胞治疗的病人有明显好转。

　　此研究还收集到了干细胞治疗确实有效的一些证据，尤其是对那些大面积心肌梗死的病人。研究者分析认为，可能是受损心脏组织发出紧急信号引发了来自干细胞的帮助，更多的心脏病发作损伤引发更强的信号从而吸引更多的干细胞聚集到损伤处。