摘要：缺血性心脏病（Ischemic heart disease, IHD）是全球范围内导致死亡的主要原因之一，目前治疗方法虽能延缓疾病进展，但难以实现功能性心肌的再生。近年来，干细胞及其衍生的细胞外囊泡因其在调节心肌代谢、促进组织修复方面的潜力，成为心血管疾病治疗

转自：生物谷

缺血性心脏病（Ischemic heart disease, IHD）是全球范围内导致死亡的主要原因之一，目前治疗方法虽能延缓疾病进展，但难以实现功能性心肌的再生。近年来，干细胞及其衍生的细胞外囊泡因其在调节心肌代谢、促进组织修复方面的潜力，成为心血管疾病治疗研究的热点。

2025年10月10日温州医科大学徐军军（通讯作者）团队在国际知名期刊 nature旗下系列《NPJ cardiovascular health》发表题为《Metabolic regulation for the treatment of ischemic heart disease with stem cells and extracellular vesicles》的综述性文章，阐述了心脏疾病的病理代谢改变，以及干细胞及其来源的外囊泡如何通过改善病理代谢恢复心脏功能。

1. 缺血性心脏病代谢紊乱：贯穿IHD进程的关键病理环节

心脏作为高耗能器官，其收缩与舒张高度依赖ATP的持续供应。正常情况下，脂肪酸提供70%-90%的ATP，其余由葡萄糖、酮体和氨基酸代谢补充。而在IHD中，能量代谢紊乱成为疾病进展的核心环节，表现为：

● 葡萄糖代谢异常：缺血后糖摄取与糖酵解增强，但葡萄糖氧化受阻；

● 脂肪酸氧化失调：早期增强，晚期衰竭，脂毒性加剧心肌损伤；

● 支链氨基酸（BCAAs）代谢障碍：积累抑制葡萄糖氧化，加重缺血再灌注损伤；

● 酮体代谢增强：在心力衰竭晚期作为替代能源被大量利用。

2.干细胞及外囊泡：代谢调控的“多面手”

干细胞其细胞外囊泡通过多种机制改善心肌代谢：

● 促进葡萄糖代谢：上调GLUT1/GLUT4、PFK、GAPDH等关键蛋白，增强糖酵解与氧化磷酸化；

● 调节脂肪酸代谢：通过miR-100靶向CD36，抑制脂肪酸氧化，增强葡萄糖利用补偿；

● 改善线粒体功能：促进线粒体生物合成、融合，抑制过度分裂与氧化应激；

● 实现线粒体转移：通过隧道纳米管或外囊泡将健康线粒体转移至受损心肌细胞，恢复能量代谢。

1. 缺血性心脏病心肌细胞的底物代谢改变、治疗策略及干细胞在代谢调控中的作用

2. 缺血性心脏病心肌线粒体代谢调控机制及移植干细胞的调控作用

3.缺血性心脏病微环境挑战与干细胞移植应对策略

尽管干细胞疗法前景广阔，但不利的心肌的微环境（如高糖、高脂、炎症、缺氧）限制了移植干细胞的存活与功能。为提升治疗效果，目前主要策略包括预处理：如低氧预处理增强干细胞存活与迁移能力；基因修饰：过表达SIRT3、抑制NOX2等，增强抗氧化与抗凋亡能力；3D组织工程：如心脏贴片、干细胞球体，提升细胞留存与功能整合。

3. 缺血性心脏病心肌微环境对移植干细胞的影响

4. 增强移植干细胞对缺血性心脏病微环境的适应性

4. 未来展望

当前研究主要集中在干细胞对葡萄糖代谢的调控，而对脂肪酸、酮体、BCAAs代谢的干预研究仍较缺乏。未来需进一步明确干细胞在不同代谢通路中的作用机制，并结合代谢组学、单细胞技术等手段，推动个体化治疗策略的发展。此外，细胞外囊泡作为“无细胞疗法”，具有低免疫原性、高生物相容性等优势，有望成为下一代心血管疾病治疗的重要载体。

徐军军团队聚焦新型干细胞治疗缺血性心血管系统疾病的临床转化应用，及组织工程构建大尺寸人工器官的研究。热诚欢迎临床用转化合作，Email:xujunjunyls@aliyun.com; Tel:18500080859。

原文链接：

来源：新浪财经