干细胞对心脏的作用百科知道

干细胞对心脏的修复作用

  干细胞在修复由心脏病发作和心力衰竭引起的损伤方面具有广阔的发展前景。

  心脏疾病是一类比较常见的循环系统疾病，可导致心悸、心绞痛、心力衰竭、心律失常等临床症状，是引起死亡的主要原因。全球每年约有1750万人死于心脏疾病，占到了全部死亡人数30%。

  尽管溶栓等药物治疗、支架的植入和心脏移植等方面取得了很大的进展，但前两种方法并不能有效治疗所有心脏疾病或改善预后，而心脏移植还会有排斥反应的风险。

  而干细胞疗法相对于其他药物治疗有显著的优势，因其在体内及体外均可以分化为心血管细胞，以及还可以对免疫系统起调控作用，降低了移植排斥的风险，所以，在心脏疾病治疗领域给人们带来了巨大的希望。

用于治疗心脏疾病的干细胞类型

基于文献报道可知，用于治疗心脏病的干细胞类型有多种，主要包括以下几类：

骨骼肌成肌细胞：

  在心脏再生领域中，骨骼肌成肌细胞是第一个在临床前和临床试验中被测试的细胞类型。由于骨成肌细胞易于从自体肌肉组织活检中获得，骨成肌细胞在心脏细胞再生方面已被广泛应用。

骨髓来源的干细胞：

是一个异质性群体，包括少量的造血干细胞(HSCs)、内皮祖细胞(EPCs)和间充质干细(MSCs)。2001年，报告的首例患者在心肌梗死后6天采用密度梯度离心方法，从骨髓标本中分离出自体骨髓来源单个核细胞进行了冠状动脉内注射治疗。结果显示，当骨髓来源的单个核细胞移植3个月后，梗死区域显著减少，区域收缩性和灌注性改善。

脂肪来源的干细胞和祖细胞：

  这些细胞的治疗可以显著减少心脏重构和梗死面积以及改善心功能的能力，并且已在各种临床前研究中得到证实。

心肌干细胞和祖细胞：

  在一项临床1期试验(NCT00893360)中证实了CSCs的好处，该试验将心内膜心肌活检组织生长的心脏干细胞送入心肌梗死后左室功能障碍患者体内，可缩小梗死面积，增加存活心肌数量，改善局部收缩力和局部收缩壁增厚。

  近年来，越来越多的研究采用间充质干细胞来治疗心脏病。间充质干细胞广泛存在于人体多种组织中，包括骨髓、脂肪、脐带、胎盘等等组织中。

国内，间充质干细胞治疗心脏病的相关临床项目也有多个通过了备案。

干细胞治疗心脏病机制

  与此同时，动物研究已经证实，心脏缺血性损伤经干细胞治疗后，心脏功能得到了改善，这些研究成果为临床试验打下了良好的基础。

高度自我增值能力和多向分化潜能：

  间充质干细胞具有强大的自我更新能力，经多次传代扩增后仍具有干细胞特性。在体外或体内适当诱导条件下，可分化为骨、软骨、脂肪、肌肉、腱、韧带、内皮、神经、肝和心肌等多种组织细胞，被视为理想的组织修复种子细胞。

损伤趋化归巢作用：

干细胞归巢是指干细胞移植后在特定条件下定向性移动至靶组织、靶器官的表现。

  当机体遭遇损伤时，损伤部位会释放特殊的内分泌信号，分泌多种细胞因子、趋化因子、黏附因子，引导干细胞的靶向归巢，发挥组织修复功效。

旁分泌机制：

  虽然在体内间充质干细胞可以分化为心肌细胞，但是由于梗死区域复杂的微环境，移植细胞存活难度大，与明显改善的心功能不相匹配，推测间充质干细胞移植到心肌组织后发挥的旁分泌作用是改善心功能的主要机制。

ZHANG等发现将间充质干细胞来源外泌体与心脏干细胞共培养，可以增加内皮细胞分化，加强血管新生，减少纤维化，起到修复心肌的功效。

促进血管新生：

  间充质干细胞不仅可以分化为血管内皮细胞参与血管形成，还可以直接整合到血管上。整合的细胞大部分可以分泌生长因子促进内皮细胞的成熟进而促进新生血管。 

免疫调节：

间充质干细胞有着独特的低免疫原性与无主要组织相容性复合体（MHC）限制性。

KRAMPERA等研究发现，间充质的细胞免疫抑制作用，能够抑制梗死的细胞发生炎症反应，从而减少炎症细胞和炎症因子对心肌造成的急性损伤。

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