干细胞疗法:干细胞与干预治疗心血管疾病的临床研究

 jiaoran   2019-10-18 08:53   221 人阅读  0 条评论

近年来无数研究者为修复受损心肌和改善心脏功能不断努力,发现干细胞移植在心血管疾病治疗上彰显独特优势。

干细胞因易于分离培养、迅速扩增、多向分化及低免疫原性、移植性强等因素成为干预心血管疾病理想种子细胞。大量研究表明,通过干细胞治疗后可改善心脏功能、提高生活质量。

干细胞是一类具有自我增殖和多向分化潜能的多能干细胞,被医学界称为“万用细胞”。大量研究表明干细胞能向多种细胞分化,具有强大的可塑性。在一定的微环境中干细胞可被诱导分化为肝细胞、成骨细胞、软骨细胞、脂肪细胞、骨骼肌细胞等。已经在骨髓、胎盘、脐带、脂肪等许多组织中分离出了干细胞。干细胞因其具有多向分化潜能、抗凋亡及旁分泌等作用为干预心血管疾病提供新途径。

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干细胞移植干预心血管疾病作用机制

1、可分化为心肌细胞:各种心血管疾病发病主因是由于心肌细胞损伤后导致心脏重构,而有效防治心血管疾病是减少心肌损伤,诱导心肌细胞再生。

干细胞移植诱导后的心肌细胞可与宿主细胞之间形成闰盘,成为功能合胞体直接参与宿主心脏收缩,增强心肌局部收缩功能,让心肌梗发病区损伤面积减少,提高射血分数改善心功能。

2、可分化为血管内皮细胞:心肌细胞具高代谢特征,促进心脏功能恢复基础是保证足够血液供应。因此诱导血管生成是心脏损伤后修复重要环节。

干细胞移植可通过血管内皮生长因子(VEGF)、碱性成纤维细胞生长因子(bFGF)、胰岛素样生长因子(IGF)、表皮生长因子(EGF)、抗坏血酸和肝素等诱导剂直接诱导干细胞分化为内皮细胞,促进心肌梗病肌边缘区血管再生,增加缺血区微血管密度,改善血液供应。

3、抗凋亡作用:细胞凋亡时Bcl2表达减少,Bax表达增加,而Bcl2/Bax 比率减低,因此减少Bax蛋白表达同时增加Bcl-2蛋白表达水平可抑制心肌细胞凋亡,减轻心肌超微结构损伤,减少心肌酶外漏,具有逆转心肌受损、改善心力衰退进程作用来改善心功能。

同样,Fas/FasL系统、钙敏感受体(CaSR)、ASK1/JNK信号通路等都参与了心肌细胞凋亡。而将干细胞移植后Bcl-2/Bax 比值上调会抑制caspase-3活化表达,从而减轻细胞凋亡程度。

4、旁分泌作用:干细胞移植后可以分泌多种细胞因子,参与抑制炎症反应、抗纤维化、趋化及归巢等过程。

⑴干细胞释放 SDF-1、血管内皮生长因子、基质金属蛋白酶-9,细胞间黏附分子-1和血管细胞黏附因子-1 等,使干细胞进入受损心肌内发挥趋化及归巢作用;

⑵干细胞分泌白细胞介素(IL)、坏死因子(TNF)、集落刺激因子、趋化性细胞因子等可抑制心脏炎症反应及减弱心脏纤维化程度;

⑶干细胞可通过ERK1/2通路来影响心肌成纤维细胞中mmp/timp表达,抑制TGF-β生成,起到抗心肌纤维化作用。

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干细胞移植

国内外临床试验数据显示干细胞移植干预心血管疾病安全有效

历年来,干细胞移植在干预心血管疾病方面安全性和有效性已经在多个临床研究项目中得到证实。

2013年成立于加利福尼亚州圣迭戈CardioCell是一家全球性的生物技术公司,开发研究其独特专利型、符合cGMP条件itMSC治疗应用。CardioCell曾从其母公司Stemedica获得间充质干细胞(itMSC)独家许可,目前用于治疗慢性心脏病。

2016年8月美国加利福尼亚生物科技公司Cardiocell在欧洲心脏病协会大会(European Society of Cardiology Congress)上公布了其使用异体干细胞干预心血管疾病取得的良好效果。这是世界上首个静脉注射缺血耐受间充质干细胞干预急性心梗、慢性心衰等疾病Ⅱa期临床实验。

2018年研究发现,通过与血小板纳米囊融合心脏干细胞(CSCs)可修复心脏损伤。心脏干细胞与血小板微泡融合可保留亲代细胞天然靶向和修复能力,能粘附到心脏损伤部位,减少心梗范围,此实验在老鼠和猪的急性心肌梗模型中得到证明。这种方法快速、直接和安全,无需对细胞进行基因改造,为干预心脏疾病提供依据。

上海某医院今年开展干细胞干预缺血性心力衰退临床研究取得初步成功,干细胞干预心梗后心衰项目已在临床开展。该团队曾在2010年已开展干细胞对急性心肌梗患者干预研究,经长达8年随访,患者心功能恢复良好。

干细胞移植作为一种高新技术干预方法,研究表明其在干预心血管疾病是通过增加心肌毛细血管密度,再生心肌细胞,减少细胞凋亡,减轻纤维化程度来改善心脏功能,具有广阔应用前景。目前干细胞疗法处于研究阶段,使用并未得到我国SFDA批准,还有很多问题有待解决。细胞治疗具有创伤小、实用性强、需求旺盛,它从病因学上根本解决了坏死和病变心肌细胞的再生问题,相当于心肌细胞重生,代表的心血管疾病治疗的新方向,具有广阔的应用前景,我们期待着这一天早日到来。

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