關(guān)于心血管疾病，聊聊干細胞的應(yīng)用機理

2023年6月，國家心血管病中心發(fā)布了最新的《中國心血管健康與疾病報告2022》，報告顯示，我國心血管病現(xiàn)患人數(shù)3.3億，其中腦卒中1300萬，冠心病1139萬，心力衰竭890萬，肺原性心臟病500萬，心房顫動487萬，風(fēng)濕性心臟病250萬，先天性心臟病200萬，外周動脈疾病4530萬，高血壓2.45億。每5例死亡中就有2例死于心血管病。 圖片 心血管疾病是指心臟及血管疾病的統(tǒng)稱，包括心律失常、冠狀動脈粥樣硬化性心臟病、高血壓病、腦卒中、心肌炎、酒精性心臟病、心內(nèi)膜炎等。 01 傳統(tǒng)治療與干細胞應(yīng)用 1. 傳統(tǒng)治療方法 目前治療心血管疾病的主要方法包括藥物治療、冠狀動脈介入或搭橋手術(shù)、心臟輔助裝置、心房分流、心臟移植等，其中，前幾種治療方案可在一定程度上延緩心力衰竭的進展，但無法恢復(fù)心肌的功能。而心臟移植雖可治療終末期的病變，但是目前存在治療費用較高、供體嚴(yán)重匱乏等問題，適用人群較為有限。 圖片 2. 干細胞應(yīng)用 干細胞是一類具有無限的或者永生的自我更新能力的細胞，它具有多向分化的潛能，在體外能分化為心肌細胞、內(nèi)皮細胞和血管平滑肌細胞，干細胞還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，干細胞的旁分泌機制可以通過釋放細胞因子、化學(xué)趨化因子、生長因子或微粒進入周圍組織而誘導(dǎo)心肌修復(fù)，這些物質(zhì)能促進再生過程，包括內(nèi)源性干細胞的激活、新血管形成、抑制凋亡，抑制肥大增生等，這些作用提高了心室功能，改善灌注，促進心肌修復(fù)。 圖片 近年來，關(guān)于干細胞治療心臟病的案例屢見不鮮，治療后的心臟功能得到了改善，這些研究成果也為臨床打下了良好基礎(chǔ)，多項臨床實驗研究顯示，干細胞治療對于心血管疾病具有一定的安全性和有效性。 02 干細胞治療心血管病的機理 干細胞能自我更新，其在特定條件下能夠產(chǎn)生至少一種終末分化細胞，有望修復(fù)或替換心肌病、心力衰竭和冠心病等心臟病發(fā)作時損害的心臟組織，能夠改善患者心功能，提升生活質(zhì)量。 01.高度自我增值能力和多向分化潛能： 間充質(zhì)干細胞具有強大的自我更新能力，經(jīng)多次傳代擴增后仍具有干細胞特性。在體外或體內(nèi)適當(dāng)誘導(dǎo)條件下，可分化為骨、軟骨、脂肪、肌肉、腱、韌帶、內(nèi)皮、神經(jīng)、肝和心肌等多種組織細胞，被視為理想的組織修復(fù)種子細胞。 02.損傷趨化歸巢作用： 干細胞歸巢是指干細胞移植后在特定條件下定向性移動至靶組織、靶器官的表現(xiàn)。當(dāng)機體遭遇損傷時，損傷部位會釋放特殊的內(nèi)分泌信號，分泌多種細胞因子、趨化因子、黏附因子，引導(dǎo)干細胞的靶向歸巢，發(fā)揮組織修復(fù)功效。 03.旁分泌機制： 研究發(fā)現(xiàn)將間充質(zhì)干細胞來源外泌體與心臟干細胞共培養(yǎng)，可以增加內(nèi)皮細胞分化，加強血管新生，減少纖維化，起到修復(fù)心肌的功效。 04.促進血管新生： 間充質(zhì)干細胞不僅可以分化為血管內(nèi)皮細胞參與血管形成，還可以直接整合到血管上。整合的細胞大部分可以分泌生長因子促進內(nèi)皮細胞的成熟進而促進新生血管。 05.免疫調(diào)節(jié)： 間充質(zhì)干細胞有著獨特的低免疫原性與無主要組織相容性復(fù)合體（MHC）限制性。研究發(fā)現(xiàn)，間充質(zhì)的細胞免疫抑制作用，能夠抑制梗死的細胞發(fā)生炎癥反應(yīng)，從而減少炎癥細胞和炎癥因子對心肌造成的急性損傷。 03 研究證實 1. 世界上第一位接受干細胞移植療法的心力衰竭病人 2009年，美國65歲的邁克·瓊斯（Mike Jones）成為世界上第一位接受干細胞移植療法的心力衰竭病人。治療前，瓊斯幾乎不能爬樓梯，而如今他可以自如地劈柴，跑步，甚至可以和孫女一起打籃球。他的“心臟射血分?jǐn)?shù)”（衡量心臟泵血功能的一個指標(biāo)）已經(jīng)從治療前的20%，提升到接受治療兩年之后的40%。這簡直是一個不可思議的改善，盡管目前的數(shù)值仍然低于正常水平（55%—70%）。 不僅瓊斯，在對干細胞治療有反應(yīng)的14例患者中，心臟的泵血率也從治療前的30.3%提高到治療后的38.5%，心肌瘢痕組織的數(shù)量也在四個月內(nèi)下降了24%，一年后下降了30%。干細胞為心臟病治療帶來了前所未有的新希望。 圖片 心衰治療的患者和對照組的超聲心動圖分析 2.用干細胞成功培育出“迷你心臟” 東京醫(yī)科齒科大學(xué)利用干細胞成功培養(yǎng)出了直徑約1毫米左右的“迷你心臟”，它和老鼠胎兒的心臟類似，具備心房及心室等構(gòu)造，能像真正的心臟那樣有規(guī)律地跳動，令人驚奇。 圖片 日本用干細胞成功培育出“迷你心臟” 3.干細胞“修補”先天心臟缺陷 BBC新聞曾報道了全球首例應(yīng)用胎盤干細胞治療先天性心臟缺陷的案例，受到了全球矚目，如今團隊還在開發(fā)一種“一勞永逸”的干細胞支架，或能讓先天心臟缺陷的患兒徹底擺脫重復(fù)的心臟手術(shù)。 圖片 英國心臟基金會教授Massimo Caputo 開創(chuàng)了干細胞“支架”技術(shù) 04 干細胞治療心血管病適用于哪些人群？ 根據(jù)2015年自體干細胞移植規(guī)范化治療心血管病的專家共識，自體骨髓間充質(zhì)干細胞移植治療的適應(yīng)證如下： 1、慢性缺血性心臟病； 2、心力衰竭； 3、急性心肌梗死； 4、擴張型心肌病[經(jīng)藥物治療效果不佳，NYHA心功能在Ⅲ級以上，超聲心動圖示EF（左心室射血分?jǐn)?shù)）＜0.4]； 5、器質(zhì)性心瓣膜病（擬手術(shù)治療，NYHA心功能Ⅲ級以上，超聲心動圖示EF＜0.3，左心室舒張末期內(nèi)徑＞75mm，胸片心胸比例＞0.7）。 05 寫在最后 盡管干細胞治療心血管疾病在臨床應(yīng)用中取得了一些成功，但是在科學(xué)研究和臨床實踐方面還存在一些挑戰(zhàn)和待解決的問題。例如，干細胞的獲取、培養(yǎng)和植入技術(shù)需要進一步改進，同時需要更多的臨床試驗來驗證治療效果和安全性。此外，醫(yī)學(xué)界也在積極探索其他類型的干細胞治療心血管疾病的方法，如誘導(dǎo)多能干細胞等。 總的來說，干細胞治療心臟病作為一種前沿的治療方法，具有廣闊的前景和發(fā)展空間。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進步和臨床實踐的不斷積累，相信干細胞治療心臟病將為更多的心臟病患者帶來新生，成為未來心血管疾病治療的重要手段之一。

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