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干细胞治疗心肌梗死的研究概况

2024-05-21 来源:好兔宠物网
维普资讯 http://www.cqvip.com 2007年l2月 基础医学与临床 Basic&Clinical Medicine December 2oo7 Vol_27 No.12 第27卷第l2期 文章编号:1001-6325(2007)12-1409.03 短篇综述 干细胞治疗心肌梗死的研究概况 武重阳 ,孙兰军 ,赵英强 (1.天津中医药大学,天津300193;2.天津中医药大学第二附属医院心内科,天津300150) 摘要:心肌梗死引起的瘢痕形成和并发的心肌功能降低,可继而导致心室重构和心力衰竭的发生。因此,恢复受 损心肌组织功能的治疗必不可少,以干细胞为基础的心肌再生与修复治疗最终能够避免心室重构的进程和心力衰 竭的发生。心脏疾病的细胞治疗是一个快速发展的领域,但目前仍然存在许多难以解决的问题。 关键词:干细胞;心肌梗死;细胞治疗 中图分类号:Q 254 文献标志码:A Brief accout of stem cell application in treating myocardial infarction WU Chong—yang ,SUN Lan.jun ,ZHAO Ying—qiang (1.Ti蚰jin University of Tradiitonal Chinese Medicine,Ti蚰jin 300193;2.Dept.of Cardiac Internal Medicine,tIle Second Affiliated Hospital of Tianjin Universiyt of Traditional Chinese Medicine,Ti蚰jin 300150,China) Abstract:Myocardial infarction is one of the main factors causing heart failure and is associated th a high rate of morbidity and mortality in the developing countries.Due to infracted cardiac muscles,heart function will aggravate and myocardium will remodel leading to exacerbation of the disease.Current treatment modalities may not be ade— quate to prevent myocardial remodeling.It is necessary to explore a new approach to restore the damaged myocardi— am.Stem cell—based therapy is developing rapidly and has been used in the field of cardiovascular disease.There are many problems still to be solved. Key words:stem cell;myocardial infarction;cellular therapy 心肌梗死(myocardila ifarnction,MI)导致部分 心肌坏死,而未发生梗死的心肌细胞不能重新构建 正常的组织,于是逐渐发生心力衰竭。目前,大范围 的干细胞已经应用于心肌梗死的治疗及研究。 和功能的恢复¨ J。 王建安等 将用溴脱氧尿苷(5-bromodeoxyuri— dine,BrdU)标记的骨髓间质细胞(marrow stroma cells,MSCs)注入MI区域,将同样体积的PBS注入 对照组的MI区域和模拟组体内,4周后,MSCs组动 物死亡率显著低于对照组的死亡率(P<0.05),左 1基础研究 目前,实验已经证实骨髓源细胞(bone—marrow— directed cells,BMDCs)能够通过冠脉系统到达心脏 室射血分数显著高于模型组(P<0.05),MSCs治疗 组存活的动物中有80%的非梗死区域、MI区域和 周围有移植细胞存活,甚至更远,部分分化为心肌细 胞,70%的动物中移植的细胞参与了MI区域血管 组织的形成。 发生心肌梗死的部位,在特殊的微环境中形成心肌 细胞和成纤维细胞,而间质细胞群的内皮祖细胞可 以参与梗死后新生血管的形成过程,促进心脏结构 收稿日期:2006—11—07 修回日期:2007—06—12 维普资讯 http://www.cqvip.com 1410 基础医学与临床 Basic&Clinical Medicine Lin等 从冠脉结扎后的成年兔胫骨中分离骨 髓单核细胞(marrow mononuelear cells,MNCs),这些 细胞经培养分化,自体移植到发生心肌梗死2周后 的梗死区边缘,结果发现MNCs自体移植可以实现 心肌细胞的再生,诱导血管发生、神经生长,提高左 室功能。 粒细胞集落刺激因子(granulocyte colony.stimu. 1 ̄ing factor,G-CSF)的应用已成为用于心肌梗死后 动员骨髓多能干细胞分化为心肌细胞的一个专一的 方法。Orlic等 用G—CSF动员骨髓细胞修复心肌 能使心室梗死面积缩小,部分梗死心肌被新形成的 心肌替代,新形成的心肌细胞、小动脉和毛细血管使 射血分数显著增加,血流动力学明显改善。 干细胞因子(stem cell factor,SDF)SDF-1的浓 度梯度是引导干细胞靶向迁移的主要机制。Abbot 等 通过专门阻止SDF.1与其他的内源性受体 CXCR4结合,使得小鼠心肌梗死后BMDCs的募集减 少(64.2±5.5)%(P<0.05),48 h后使心脏中 SDF-1被迫表达,损伤区BMDCs的数量增加了一倍 (P<0.001),但是在未损伤区BMDCs的数量却不 增加。 另外,Fukuhara等 认为在治疗心肌梗死中, 与非骨髓来源的细胞相比,骨髓来源的细胞所占的 比例非常小。大量研究表明,非骨髓来源的细胞同 样也是心肌细胞再生的来源之一。 心脏干细胞是成人心脏中的干细胞部分,心肌 发生梗死后这部分细胞能够再生为心肌细胞和冠状 血管,可能会成为修复心脏最重要的细胞。c-Kit存 在于心肌细胞和骨髓细胞中,作为信号受体,能够动 员心脏细胞协助修复心肌梗死后的损伤心肌,有助 于心功能的恢复,减轻心室重构。 Yoshihior_8 新近发现,棕褐色脂肪组织(brown adipose tissue,BAT)中有表达CD133的心脏干细胞 不仅能分化为心肌细胞,而且这来源于BAT的细胞 (BAT derived cells,BATDCs)能够有效地诱导骨髓 细胞(bone ma ̄ow cells,BMCs)分化为心肌细胞,作 者认为CD133 的BATDCs既是心肌细胞的诱导剂, 又同MSCs一样是心肌细胞的主要来源。 邵等[9 将骨骼肌卫星细胞移植到大鼠心肌梗 死中央区后,细胞大量成活。在早期细胞增殖旺盛, 2周后分化形成较多的多核肌管,有的发育成肌纤 维,形成了完整的肌节,但移植细胞和宿主心肌细胞 之间没有形成缝管连接,成活的细胞在结构上可部 分修复心肌梗死区。 Hodgson等¨ 用CGR8胚胎干细胞治疗发生心 肌梗死的大鼠,新生的心肌细胞在梗死区域与周围 的心肌相融合,3周后心功能改善,瘢痕缩小,左室 结构正常,心肌细胞凋亡减少;而空白治疗组的梗死 心肌表现为心室腔扩大和动脉瘤形成,心室功能降 低,缺乏对p-肾上腺素能刺激的反应。胚胎干细胞 能够无限的自我更新,在体内有分化为各种组织的 潜能,但在易感性宿主体内有致畸胎瘤倾向,同时, 伦理学问题和技术问题限制了胚胎干细胞的快速应 用。 2临床研究 Strauer等 通过冠脉内自体骨髓干细胞移植 方法,连续治疗了18例病程为5个月至8年半的心 肌梗死患者。3个月后,在细胞移植组,梗死的面积 减小30%,总的左室射血分数增加15%,梗死心肌 的运动幅度显著增加57%,最大摄氧量增加ll%, 局部梗死组织葡萄糖的摄取量增加15%,然而在没 有进行细胞治疗的对照组中,梗死区域没有发现显 著的变化;结果表明,人类骨髓单核细胞的移植可以 实现慢性梗死心肌组织的功能恢复和新陈代谢。 BOOST试验 中(n=60),接受了自体骨髓干细胞 冠脉内移植的治疗组6个月后的左室射血分数 (LVEF)比梗死后的标准治疗组的LVEF恢复程度 更显著,LVEF的均数在干细胞组增加了7%,常规 治疗组仅0.7%。 3存在的问题 心脏疾病的细胞治疗是一个快速发展的领域, 然而,仍然有许多问题需要解决。最大的挑战之一 就是能否成功获取足够的合适细胞,以保证在发生 心肌梗死后能够补充坏死的心肌细胞,并且保证移 植的细胞能够很好的存活,与原先的心肌组织融合、 协调一致,不能够诱发心律失常,不致肿瘤性。另 外,干细胞改善心功能的机制,也是目前没有明确的 问题。在临床治疗中,细胞类型的选择和最佳的治 疗方案也是极为重要的,能否做到干细胞治疗个体 化与综合性治疗有机结合是最终目标。 维普资讯 http://www.cqvip.com

2007.27(12) 基础医学与临床 Basic&Clinical Medicine l411 4小结 心肌梗死可导致瘢痕形成和并发心肌功能的降 低,早期的实验已经证明细胞治疗的可行性。虽然 有人就骨髓细胞是否能够成为心肌细胞系和心肌梗 肌梗死的治疗中是有益处的,这些细胞能够增加损 伤心肌组织周围的灌注量,防止心室重构。所以有 必要进一步开展研究,在心脏修复治疗领域开辟一 个崭新的前景,能够最大限度地恢复心肌梗死患者 的生存质量。 死后重构损伤心肌存有争议,但是干细胞治疗在心 参考文献: [1]陈波,曾秋棠,郎明健,等.血管内皮生长因子基因转染 bone-marrow-derived stem cells contibute only a smalrl pro・ portion of regenerated myoeardium in the acute ifarctnion 骨髓问充质干细胞同种异体移植治疗大鼠急性心肌梗 死[J].基础医学与临床,2005,25(6):529—533. [2]郑昕,陈纪林,胡奉环,等.经冠脉移植骨髓单个核细胞 model[J].J Heart Lung Transpl,2005,24(1):67—72. [8]Yamada Y,Yokoyuama S,Wang Xiang-Di,et a1.Cardiac stem cells in brown adipose tissue express CD133 and in— duce bone marrow non-hematopoietic cells to diferentiate 对猪梗死心肌的修复作用[J].基础医学与临床,2006, 26(7):755—760. [3]Wang Jian-an,Li Chang-ling,Fan You-qi,et a1.Allograft- ic bone marrow・-derived mesenchymal stem cells transplan・- ted into heart infarcted model of rabbit to renovate infarcted into cardiomyocytes[J].Stem Cells,2007,25(5):1326— 1333. [9]邵素霞,张雷,马洪骏,等.骨骼肌卫星细胞移植用于治 heart[J].J Zhejiang Univ Sci,2004,5(10):1279— 1285. 疗心肌梗死的形态学观察[J].基础医学与临床,2006, 26(2):161—165. [4]Lin Guo—sheng,Lu Jing-jun,Jiang Xue-jun,et a1.Autolo- gous transplantation of bone marrow mononuclear cells im- [10]Hodgson DM,Behfr aA,Zingrnan LV,et a1.Stblae bene一 t of embryonic stem cell therapy in myocardil inafarction proved heart function after myocardial ifanrction[J].Acta Pharmocla Sin,2004,25(7):876—886. [J].Am J Physiol Heart Circ Physiol,2004,287(2): H471一H479. [5]Orlic D,Kajstura J,Chimenti S,et a1.Mobilized bone marrow cells repair the infarcted heart,improving function [11]Bodo E,Strauer M,Michael Brehm M,et a1.Regeneration of human ifarcted ̄eartn muscle by intracoronary autolo・ gous bone marrow cell transplantation in chronic coronary and survival[J].P Natl Acad Sci USA,2001,98(18): 10344—10349. artery disease—the IACT study[J].J Am Cell Cardiol, 2005,46(9):1651—1658. [6]Abbott JD,Huang Yan,IJiu Dingang,et a1.Stromal cell- derived factor-l lpha plays a craitical role in stem cell re- cruitment to the heart after myocardil inafarction but is not [12]Arnd S,Gerd P,Meyer MF,et a1.Impact of intracoronary bone marrow cell transfer on distolaic function in patients after acute myocardil iafanrction:results from the BOOST sufifcient to induce homing in the absence of injury[J]. Circulation,2004,110(21):3300—3305. tirl[J].J aEur Heart,2006,27:929—935. [7]Fukuhara S,Tomita S,Nakatani T,et a1.Endogenous 左旋多巴可提高帕金森病患者的客观疼痛闲值 法国Purpan医院的Angelique Gerdelat.Mas博士及其同事在10月的《神经病学、神经外科和精神病学杂志》(J Neurol Neu・ msurg Neurosurgy Psychiatry.2007:78:1140—1142)上报道,左旋多巴可显著提高帕金森病患者的客观疼痛阈值,但是时健康受 试者似乎没有这种作用。此外,研究发现帕金森病患者比健康受试者有显著较低的疼痛阈值。 虽然在这项研究中左旋多巴似乎不能时健康受试者有明显影响,但是研究者不能排除较高剂量多巴胺可能产生明显作 用的可能性。 

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