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年8月12日/医麦客eMedClub/--根据在国家心血管病中心组织最新发表的《中国心血管病报告》报告，我国冠心病患者有万，肺原性心脏病患者万，心力衰竭患者万，风湿性心脏病患者万，先天性心脏病患者万，且发病人数和死亡人数逐年上升。冠心病、扩张型心肌病、重症瓣膜疾病至终末期都会因为心肌细胞缺血性坏死而导致心力衰竭。同时，心脏移植存在供体缺乏、术后长期服用抗排斥药物以及高额医疗费用等问题。近年来，干细胞技术作为第三种医疗手段，为许多“顽疾”带去了治疗的希望，而其与心脏疾病对抗的表现也毫不逊色。年，在美国心血管造影和介人治疗学会(SocietyforCardiovascularAngiographyandInterventions，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。
近期多项研究证明，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。
新型双干细胞治疗促进心脏再生
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。
▲双干细胞作用机理（图片来源于该文献）
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。
之前已有几项研究分别描述了hiPSC-CMs或hMSCs对心肌梗死的有益作用，但这是首次同时研究这两种不同的干细胞在心脏修复中的作用，并且联合治疗组与单纯hiPSC-CMs或hMSCs治疗相比，明显减少了心肌纤维化，且通过改善心功能，以及血管再生和减少心肌纤维化，实现了心脏的全面修复。
首次将干细胞导向心肌，改善心脏疾病
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。
利用干细胞进行的临床试验往往会产生非常有希望的结果，即从患者或供体机体中提取出干细胞进行培养，并注射到患者的心脏中再生损伤的组织。然而，尽管这些新一代的细胞疗法即将出现，但仍然存在与干细胞分布相关研究的重大挑战，心脏中较高的血流能与多种组织相汇合，并不断循环接触，也就意味着大多数的干细胞最终会进入肺脏和脾脏中。
该团队通过研究细菌细胞如何使用一种称为粘附素的蛋白质来“归巢”心脏组织来开发该技术。利用这一理论，研究人员制造出与粘附素相结合的人工细胞膜。在动物模型中，该团队能够证明这种新的细胞修饰技术通过将干细胞导入小鼠的心脏来起作用。
▲人造细胞膜（图片来源于该文献）
“我们的目标是利用这项技术重新设计细胞膜，以便当其被注射后能够“归巢”到特定的组织中去。这项研究的主要作者和细胞治疗技术公司CytoSeek的创始人AdamPerriman博士表示，“我们的研究表明，感染性细菌的心脏归巢特性能够转移到人类干细胞中，通过对小鼠模型进行研究后我们发现，设计出的粘附素蛋白能够自发地插入到干细胞的质膜中，同时还不会产生毒性，然后在移植后将修饰的细胞导向受损的心脏中。”据Perriman博士表示，这是传染性细菌的靶向特性首次转移到哺乳动物细胞。这项技术未来有望治疗英国万心脏病患者；后期研究人员还将基于本文研究结果，深入研究开发出更多治疗心脏病的新型疗法。hESC衍生的心脏细胞组合可以修复受损的心脏年8月2日，英国剑桥大学和华盛顿大学的科学家们在《NatureBiotechnology》上发表了一项英国心脏基金会（BHF）资助的新研究，人胚胎干细胞（hESC）衍生的心肌细胞和心外膜细胞组合可能是开发心力衰竭治疗方法。目前科学界的难题是移植的干细胞在植入心脏后的几天内就会死亡，这使得研究陷入困境，而这项研究成果或许是这一问题的潜在解决方案。
据文献报道，人胚胎干细胞（hESC）衍生的心外膜被证明在体外增强工程心脏组织的结构和功能，并提高了hESC-心肌细胞移植物在梗塞的无胸腺大鼠心脏中的功效。与间充质基质细胞相比，心外膜细胞显著增强人工程心脏组织的收缩性，肌原纤维结构等。移植的心外膜细胞在梗塞心脏中形成持久性成纤维细胞移植物。hESC衍生的心外膜细胞和心肌细胞的共移植使体内移植物心肌细胞增殖率加倍，心脏移植物大小增加6倍，同时增加移植物和宿主血管形成。
值得注意的是，与单独接受心肌细胞或单独接受心外膜细胞的心脏相比，它们的组合共移植改善了收缩功能。也就是说，通过心肌细胞和心外膜细胞的组合移植受损组织区域，它们可以帮助器官从心脏病发作的损伤中恢复过来。他们还发现，利用源自于干细胞的支持性心外膜细胞能够帮助移植的心肌细胞活得更久。
为了测试这种细胞组合的功能，他们利用到了实验室培养的3D人体心脏组织（源自于人类干细胞）和心脏受损的大鼠。结果发现，在3D人体心脏组织中，支持性心外膜细胞帮助心肌细胞生长和成熟，还改善了心肌细胞的收缩和放松能力。在心脏受损的大鼠体内，这种组合使移植的细胞存活，并恢复失去的心肌和血管细胞。
与单独移植心肌细胞或者心外膜细胞的心脏相比，移植这种组合细胞能够改善收缩功能。未来，这种组合细胞有望成为更有效的疗法。现在，研究人员希望了解支持性心外膜细胞如何帮助促进心脏再生。了解这些关键细节将使他们更接近在临床试验中测试心脏再生疗法。
临床应用未来可期
根据目前上市的干细胞产品来康，其中仅有一项用于治疗心脏疾病，人们迫切的需要更多以及更先进的治疗方式。而事实证明，这种理论上可以修复人体组织和器官上的任何一处的损伤的具有极强复制和分化能力的细胞，无论是在临床前研究还是在临床表现上都没有使人失望。
干细胞治疗心力衰竭有可能上市的两个产品：美国临床阶段的生物科技公司BioCardia采用个体化的微创方法利用患者自体骨髓来源细胞，通过心脏导管进行细胞移植治疗心血管疾病。骨髓来源干细胞在心力衰竭患者身上的不同特性和效力得到了认可。BioCardia正在开发两种用于心脏再生医学的综合生物治疗候选药物。CardiAMP–自体骨髓细胞(病人自己的细胞)CardiALLO–同种异体培养扩增骨髓间充质干细胞（供体来源的）图片来自BioCardia