干细胞治疗为广大心脏病患者带来福祉!
在过去的20年里,心脏病一直是全球“首要死因”,占了全世界死亡人数的1/3,尤其在美国,它甚至被称为“时代的瘟疫”,每天几乎有2400个美国人死于心血管疾病。拉夫尔·欧柯兰就是其中之一,心脏病困扰了他的生活,但干细胞的出现似乎改变了这一切。
干细胞能自我更新,其在特定条件下能够产生至少一种终末分化细胞,有望修复或替换心肌病、心力衰竭和冠心病等心脏病发作时损害的心脏组织,能够改善患者心功能,提升生活质量。
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传统疗法干预心脏病效果欠佳
目前治疗心脏病的方法包括外科手术治疗、介入治疗和药物治疗等。其中药物治疗的效果有待增强,外科手术过程中产生的创面大,易引发多种并发症。相比之下,介入治疗为微创手术,但也伴随着不同程度并发症的发生,这些方法都无法对已经坏死的心肌产生治疗作用。
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干细胞移植为干预心血管疾病提供新思路
干细胞是一类具有无限的或者永生的自我更新能力的细胞,它具有多向分化的潜能,在体外能分化为心肌细胞、内皮细胞和血管平滑肌细胞,干细胞还可以分化成新生血管,有助于提高缺血性心肌病患者的心功能。
另外,干细胞的旁分泌机制可以通过释放细胞因子、化学趋化因子、生长因子或微粒进入周围组织而诱导心肌修复,这些物质能促进再生过程,包括内源性干细胞的激活、新血管形成、抑制凋亡,抑制肥大增生等,这些作用提高了心室功能,改善灌注,促进心肌修复。
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研究证明移植干细胞旁分泌机制发挥主要作用
大量实验表明干细胞在移植后的缺血缺氧环境中存活率低,少量的细胞不足以发挥治疗作用,但移植细胞可以分泌多种细胞因子和外泌体等生物活性物质。基质细胞衍生因子-1 已被证明参与干细胞的动员、归巢、增殖和分化,在干细胞归巢到损伤心肌中具有重要作用。
外泌体内含多种物质,能参与细胞间信息交流, miR-24(来源于心肌球源性细胞的外泌体)通过靶向弗林蛋白酶调节心脏纤维化,减少了心肌瘢痕的形成;氧化应激为心脏 疾病发展过程中的关键步骤,心脏祖细胞( cardiac progenitor cells, CPCs)来源的外泌体中miR-21能下调程序性细胞死亡因子,保护CMs免受氧化应激引起的细胞凋亡。
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干细胞治疗心脏病的科学依据
20年前,Lazarus对恶性血液病患者中进行了首次间充质干细胞注射的应用研究。自那以后,有大量的临床试验测试了间充质干细胞治疗的可行性和有效性,涉及的疾病包括移植物抗宿主病、血液恶性肿瘤、器官移植、心血管疾病、神经系统疾病、自身免疫性疾病,以及器官移植等。
根据美国国立卫生研究院(clinicaltrial.gov)报告的数据,截至2020年12月,1212项基于间充质干细胞的临床试验已完成或仍在进行中。
在基于间充质干细胞的临床试验中,治疗心血管疾病的研究占很大比例(14.8%),并且显示出有非常好的治疗前景。来自临床前动物研究和临床试验的大量证据表明,冠状动脉内注射间充质干细胞或混合骨髓干细胞群可能是一种简单、有效的治疗心脏病的方法。