细胞移植治疗心肌梗死的研究进展
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心脏杂志
摘要:细胞移植技术可修复实验动物的病损心脏,有效防止心力衰竭,具有广阔的临床应用前景。
近年来,在心力衰竭的治疗措施上取得了很大进展,如冠脉搭桥术、冠脉内球囊扩张术的广泛应用,但是对已经发生心肌梗死的心脏,此类治疗并不能使梗死的心肌功能改善。这主要是由于成年心肌细胞不能再生,损伤后的修复是由成纤维细胞完成的,而不是由心肌细胞完成。目前,人们正在探索的细胞移植技术,为病损心脏的细胞重建及衰竭心脏的功能恢复,提供了一种全新的治疗策略。损伤心脏的细胞修复效果,取决于选择的供体细胞类型,这类实验的关键在于移植细胞的选材,其发展大致分为以下阶段。
1 胚胎心肌细胞移植治疗心肌梗死
1994年,Soonpan等[1]首次将转基因小鼠的胚胎心肌细胞,注射移植到成年小鼠的左室壁,在移植后用免疫抑制剂,1个月后将其处死并进行组织学检查和电镜观察,发现移植细胞不但能增生和长期成活,而且与正常宿主心肌细胞形成了超微结构连接,提示移植细胞与宿主细胞间具备了通讯联系的物质基础。这一重大发现开辟了心肌细胞移植研究的新记元,此后还有人用不同的动物模型进行研究,都得到了类似的结果。胚胎心肌细胞移植的优越性已得到体现,移植心肌细胞可长期成活,并在受体心肌形成心肌组织,刺激血管形成,改善左心室收缩功能。然而,从临床的角度来看,胚胎心肌细胞的使用引起了几个争论,包括来源、免疫性及伦理学,这导致了人们进一步寻找新的来源细胞。
2 骨骼肌卫星细胞移植治疗心肌梗死
心肌细胞损伤后不能再生,而骨骼肌受损伤却可修复,这是因为卫星细胞的存在。卫星细胞是一种巨核的未分化细胞,它位于骨骼肌纤维基质附近,处于未分化状态,当被相应的刺激信号激活,可分化成骨骼肌纤维[2]。由于它一方面能进行分化增殖,扩大宿主心肌中收缩成分的数目,另一方面能作为自体移植物,避免了任何形式的免疫排斥反应,因此成为比较有吸引力的替代细胞。Taylor等[3]新近报道了将兔骨骼肌卫星细胞要体外培养扩增至一定数量后,进行细胞标记,然后移植到自体心肌疤痕(通过液氮冷冻形成),1个月后将其处死并进行组织学检查和电镜观察,发现移植细胞长期成活,与正常心肌细胞形成了超微结构连接,再生的横纹组织对冷冻心肌疤痕面积的修复率在部分动物可达75%。Scorsin等[4]在体外分离培养兔骨骼肌卫星细胞后,进行细胞标记,然后移植到自体心肌梗死区(通过缝扎左冠前降支形成),作心脏B超检查,自体对比研究移植前与移植后1月的心功能,发现细胞移植组与正常对照组有明显差异(P, http://www.100md.com
近年来,在心力衰竭的治疗措施上取得了很大进展,如冠脉搭桥术、冠脉内球囊扩张术的广泛应用,但是对已经发生心肌梗死的心脏,此类治疗并不能使梗死的心肌功能改善。这主要是由于成年心肌细胞不能再生,损伤后的修复是由成纤维细胞完成的,而不是由心肌细胞完成。目前,人们正在探索的细胞移植技术,为病损心脏的细胞重建及衰竭心脏的功能恢复,提供了一种全新的治疗策略。损伤心脏的细胞修复效果,取决于选择的供体细胞类型,这类实验的关键在于移植细胞的选材,其发展大致分为以下阶段。
1 胚胎心肌细胞移植治疗心肌梗死
1994年,Soonpan等[1]首次将转基因小鼠的胚胎心肌细胞,注射移植到成年小鼠的左室壁,在移植后用免疫抑制剂,1个月后将其处死并进行组织学检查和电镜观察,发现移植细胞不但能增生和长期成活,而且与正常宿主心肌细胞形成了超微结构连接,提示移植细胞与宿主细胞间具备了通讯联系的物质基础。这一重大发现开辟了心肌细胞移植研究的新记元,此后还有人用不同的动物模型进行研究,都得到了类似的结果。胚胎心肌细胞移植的优越性已得到体现,移植心肌细胞可长期成活,并在受体心肌形成心肌组织,刺激血管形成,改善左心室收缩功能。然而,从临床的角度来看,胚胎心肌细胞的使用引起了几个争论,包括来源、免疫性及伦理学,这导致了人们进一步寻找新的来源细胞。
2 骨骼肌卫星细胞移植治疗心肌梗死
心肌细胞损伤后不能再生,而骨骼肌受损伤却可修复,这是因为卫星细胞的存在。卫星细胞是一种巨核的未分化细胞,它位于骨骼肌纤维基质附近,处于未分化状态,当被相应的刺激信号激活,可分化成骨骼肌纤维[2]。由于它一方面能进行分化增殖,扩大宿主心肌中收缩成分的数目,另一方面能作为自体移植物,避免了任何形式的免疫排斥反应,因此成为比较有吸引力的替代细胞。Taylor等[3]新近报道了将兔骨骼肌卫星细胞要体外培养扩增至一定数量后,进行细胞标记,然后移植到自体心肌疤痕(通过液氮冷冻形成),1个月后将其处死并进行组织学检查和电镜观察,发现移植细胞长期成活,与正常心肌细胞形成了超微结构连接,再生的横纹组织对冷冻心肌疤痕面积的修复率在部分动物可达75%。Scorsin等[4]在体外分离培养兔骨骼肌卫星细胞后,进行细胞标记,然后移植到自体心肌梗死区(通过缝扎左冠前降支形成),作心脏B超检查,自体对比研究移植前与移植后1月的心功能,发现细胞移植组与正常对照组有明显差异(P, http://www.100md.com