一项研究表明,干细胞疗法可以帮助心脏从心脏病发作中恢复过来

文 / 科技养生
2019-11-29 16:27

干细胞治疗可以帮助心脏从心脏病发作中恢复过来,尽管并不是因为20年前最初提出的生物学原因,这是目前正在进行的临床试验的基础。这是11月27日在“自然”杂志上的一项研究得出的结论。这项研究表明,心脏干细胞帮助受伤心脏的方式完全不同--而不是像最初提议的那样通过替换受损或死亡的心脏细胞。

这项研究报告说,将活的甚至死掉的心脏干细胞注入受伤的小鼠心脏会引发急性炎症过程,进而产生类似伤口愈合的反应,以增强受伤区域的力学性能。

根据Jeffery Molkentin博士、首席研究员、辛辛那提儿童医院医学中心分子心血管微生物学主任和霍华德·休斯医学院教授的说法,在免疫系统巨噬细胞的介导下,二次愈合过程对心脏病发作后的心脏功能有一定的益处。

Molkentin说:“天然免疫反应剧烈地改变了心脏受损区域周围的细胞活动,从而使心脏愈合时有一个更优化的疤痕和更好的收缩特性。”“我们这项研究的意义是非常直截了当的,为心血管医学领域一场悬而未决的辩论提供了重要的新证据。”

这篇新论文是基于同一研究小组2014年发表的一项研究,也是在“自然”杂志上发表的。与先前的研究一样,目前的研究表明,将c-kit阳性心脏干细胞注射到受损心脏,作为一种再生心肌细胞的策略是行不通的。这一发现促使Molkentin和他的同事们得出结论,有必要“重新评估目前计划中的基于细胞疗法的临床试验,以了解这种疗法如何真正起作用”。

意外发现

这项研究研究了目前临床试验中使用的两种心脏干细胞--骨髓单个核细胞和心脏祖细胞。当研究人员在不同的条件下进行测试和重新验证他们的数据时,他们惊讶地发现,除了这两种干细胞外,注射死细胞,甚至是一种惰性化学物质--酵母多糖--也通过优化愈合过程为心脏提供了益处。酵母多糖是一种专为诱导先天免疫反应而设计的物质。

研究人员报告说,在本研究中测试的干细胞或酵母多糖疗法改变了免疫细胞反应,显著减少了损伤区额外细胞基质结缔组织的形成,同时也改善了疤痕本身的力学性能。作者总结道:“注射的心脏产生了更大的被动力量的变化,超过了拉伸,这一轮廓更像是未受伤的心脏。”

Molkentin和他的同事还发现,干细胞和其他治疗物质,如酵母多糖,必须直接注射到梗死区周围的心脏。这与过去大多数人类临床试验形成对比,因为病人的安全原因,只需将干细胞注入循环系统。

Molkentin解释说:“目前的大多数试验都是设计错误的,因为它们将细胞注入血管。”“我们的结果表明,注射的物质必须直接进入梗死区两侧的心脏组织。这是愈合的地方,也是巨噬细胞发挥神奇作用的地方。”

研究人员还注意到一项有趣的发现,其中涉及酵母多糖,一种化学化合物,与特定的模式识别受体结合,导致急性先天免疫反应。用酵母多糖治疗小鼠心脏损伤比注射干细胞或死细胞碎片对受伤组织的作用稍大,持续时间更长。

展望未来

Molkentin说,他和其他合作科学家将通过寻找利用他们测试的干细胞和化合物的愈合特性的方法来跟踪这一发现。

例如,考虑到心脏干细胞、细胞碎片和酵母多糖是如何引起巨噬细胞参与的急性先天免疫反应的,Molkentin解释说,他们将测试一种利用巨噬细胞选择性愈合特性的理论。这包括极化或生物排队的巨噬细胞只具有治疗性质。

进一步的测试,他说,在治疗上可能是非常重要的,以制定未来的治疗策略。