干细胞移植治疗心血管疾病最新临床研究_一五零生命

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干细胞移植

干细胞移植治疗心血管疾病最新临床研究

来源: 发布日期:2019-10-08 浏览次数:124次

干细胞(MSC)自19世纪60年代被发现以来,其强大自我更新和多向分化能力备受关注。干细胞在体外/体内特定微环境条件下可分化为心肌细胞、内皮细胞、成骨细胞、脂肪细胞等。


干细胞


干细胞以上诸多特性,使其为心血管病治疗提供了极具吸引力干预方案。干细胞可应用于急性心肌梗、缺血性心肌病、心脏移植后出现的缺血再灌注损伤以及其他心血管疾病的干预。

传统方法干预心血管疾病效果欠佳


近年来,随着人们生活水平提高及饮食结构改变,心血管疾病因其高发病率已成为世界范围内危害人类健康重大问题。


冠心病、扩张型心肌病、糖尿病心肌病、肺心病等多种心血管疾病,因微环境高氧化应激引起局部细胞减少、组织纤维化、瘢痕组织形成与心脏重构,导致心脏功能下降成为生命健康重大威胁。


目前传统方法包括药物、经皮冠状动脉介入和外科手术,虽能在一定程度上改善心梗后心功能,但不能逆转缺血损伤心肌和改善心脏功能。因此,急需新的有效方法改善这些患者的预后。

干细胞移植为干预心血管疾病提供新思路


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。


心肌细胞作为永久细胞,一旦损伤后将永久缺失,损伤心肌由瘢痕取代,伴随出现心力衰退、恶性心律失常等影响心脏功能。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。


心血管疾病


干细胞移植干预心血管疾病四大作用机制:


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。


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。

综上所述,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。相信不久将来,干细胞移植必将成为临床干预心血管疾病较好策略。


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