关注世界心脏日,盘点干细胞在心脏疾病领域的临床研究案例

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摘要:目前,心脏病治疗主要有外科手术,介入治疗及药物治疗。其中药物治疗疗效需要加强,外科手术创面大,容易诱发各种并发症。而介入治疗是一种微创手术,但是同时伴有不同程度的并发症,上述方法均不能起到治疗已坏死心肌的效果。

世界心脏日

2025年9月29日是第26个世界心脏日,今年的主题为:Don’t Miss a Beat,即律动不息。

世界心脏联盟数据显示,每年有近2050万人死于心血管疾病,包括心脏病发作、卒中和心力衰竭等。

心脏

它是生命节律的源点

是驱动我们前行的不竭动力

每一次搏动

都关乎生命的活力与质量

但有时

我们的生命之弦也会绷得过紧

一次突如其来的风暴

便可能让心脏陷入危机

面对这种突如其来的“心脏风暴”

从预防、急救到康复

每一步都至关重要

目前,心脏病治疗主要有外科手术,介入治疗及药物治疗。其中药物治疗疗效需要加强,外科手术创面大,容易诱发各种并发症。而介入治疗是一种微创手术,但是同时伴有不同程度的并发症,上述方法均不能起到治疗已坏死心肌的效果。

有研究指出,干细胞在特定诱导条件下可定向分化成有收缩功能的心肌细胞、内皮细胞和平滑肌细胞,将其移植至缺血坏死的心肌区域,可通过肌电耦连和旁分泌作用,使心肌收缩增强、血管再生、心肌再生,从而改善心功能,因此干细胞一直是生物医学研究的热点之一。

干细胞治疗心肌梗死

心梗就是心脏的冠状动脉突然被堵塞,导致心肌缺血、缺氧,最终心肌细胞因得不到足够的氧气而坏死。

日前,三亚中心医院药学部、哈尔滨医科大学中俄医学院神经科学研究所与香港中文大学医学院等国内外团队,在国际知名再生医学期刊《Cell Transplantation》上联合发表了一篇重要的荟萃分析研究,系统评估了2023年以前间充质干细胞(MSC)治疗AMI后心脏功能改善和预后的真实情况

根据综合数据分析,干细胞治疗在短期内确实明显提升了关键心功能指标——左心室射血分数(LVEF),这是评估心脏泵血功能的重要指标。

治疗6个月内,患者LVEF平均提高了约3.4个百分点;6个月时,这个改善达到峰值(约4.1个百分点);12个月后,疗效有所下降但仍可保持约2.8个百分点的改善。

此外,干细胞疗法还改善了壁运动评分指数(WMSI),意味着心肌局部收缩的同步性和协调性增强。

干细胞治疗心力衰竭

我们的心脏就像一个“拳头大小的泵”,每天要跳动10万次左右,将血液源源不断地输送到全身各个器官。当心脏因为各种原因出现“泵血功能下降”时,血液无法充分排出,就会淤积在心脏和血管中,这就是心力衰竭。

2025年1月,《自然》杂志发表的一项新研究中,德国哥廷根大学医学中心研究人员发现,干细胞衍生的肌肉贴片能够修复衰竭的心脏,且不会产生不良影响,这一成果在灵长类动物模型中展现出希望,并开始了初步的人类临床研究探索。

这款“心脏贴片”是一种由诱导性多能干细胞(iPSC)分化而来的心肌细胞,与胶原水凝胶共同构建而成的工程化心肌组织(Engineered Heart Muscle, EHM)。其核心优势在于,它不仅可以安全地移植到患者心脏上,还能长期存活,替代坏死心肌细胞,增强心脏的泵血功能。

干细胞治疗先天性心脏病

先天性心脏病(简称为先心病)是指在胚胎发育时期因为心脏及大血管的形成障碍或发育异常而引起的解剖结构异常,简单来说,就像是建造一个精密的两室两房的小房子,在建造过程中,有些结构没有建造好。

BBC新闻曾报道了全球首例应用胎盘干细胞治疗先天性心脏缺陷的案例,受到了全球瞩目,如今团队还在开发一种“一劳永逸”的干细胞支架,或能让先天心脏缺陷的患儿彻底摆脱重复的心脏手术。

△英国心脏基金会教授Massimo Caputo开创了干细胞“支架”技术

美国密歇根大学健康中心莫特儿童医院曾开展干细胞治疗单心室心脏病婴儿的一项多中心的研究,重点关注患有左心发育不良综合征的儿童,受试者被随机选入干细胞组或对照组。干细胞组接受自体干细胞输注,对照组接受常规手术治疗,最后比较接受干细胞输注和不接受干细胞输注的患者的结果。

该医院的先天性心脏中心联合主任Richard G. Ohye博士说:“研究表明,干细胞疗法可能有潜力加强和改善没有其他治疗选择的患儿的心脏功能。我们希望这项研究能为干细胞再生医学治疗儿童先天性心脏病提供更多的证据。”

干细胞治疗缺血性心脏病

缺血性心脏病是由于冠状动脉粥样硬化使血管腔狭窄或阻塞,导致心肌缺血、缺氧而引起的心脏病。

发表在《BioMed Res》杂志的一篇研究发现,间充质干细胞外泌体的注入抑制了缺血性心脏病疾病模型大鼠的心脏的纤维化和炎症反应,并且明显改善了心脏的功能。而伊斯法罕医科大学的最新临床研究(NCT03384433)正在探索携带miR-124的间充质干细胞外泌体对缺血性心脏病的治疗作用。

△EF:左心室射血分数 FS:左心室缩短分数

干细胞与心脏移植

心脏移植是治疗终末期心力衰竭最有效的外科方法。该技术难度高、系统复杂,是心血管外科治疗综合实力的集中展现。其适应症主要包括:常规手段难以治疗的严重心力衰竭、复杂先天性心脏病、冠心病及某些致命性心律失常等。

来自维也纳奥地利科学院的科研团队,使用干细胞成功培养出全球首个体外自组织心脏类器官模型,模型可自发形成空腔,自主跳动,无需支架支持。更令人惊喜的是,这种心脏类器官在受伤后可以自主动员心脏成纤维细胞迁移修复。

△跳动的心脏类器官

日本东京医科齿科大学利用老鼠的胚胎干细胞成功培养出了直径约1毫米左右的“迷你心脏”,它和老鼠胎儿的心脏类似,具备心房及心室等构造,能像真正的心脏那样有规律地跳动,令人惊奇。

△日本用干细胞成功培育出“迷你心脏”

写在最后

众多临床试验结果都表明干细胞对于临床治疗各类心脏疾病有着良好的效果,而且干细胞疗法在改善患者病情、延长患者寿命以及提高患者生活质量上都有着极大的潜力。相信随着科技的快速发展,在不久的将来干细胞能够造福更多心脏疾病患者。

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来源:国卫生物

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