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骨髓细胞“拯救”梗死心肌
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     最近,美国心脏病学会评出当今世界心血管领域10大研究进展,其中细胞移植修复心肌位列第五。日前,记者采访了海军总医院心内科主任高连如主任医师。她说,细胞移植治疗冠心病心肌梗死及缺血性心力衰竭,是完全不同于药物、内科介入和外科手术的全新治疗方法。它应用细胞生物学技术,将自体骨髓中具有多向分化潜能的干细胞,经微小创伤的介入手段植入到原梗死的心肌,可有效修复心肌,重塑心脏结构,再生血管。该治疗还可通过移植细胞自分泌和旁分泌作用,产生大量生长因子、细胞因子,刺激血管再生,改善心脏功能,最终达到从根本改善冠心病心肌梗死及缺血性心力衰竭患者预后的目的。

    有效的“重塑”能力

    冠心病人发生心肌梗死后,残存的心肌细胞接受心肌缺血、损伤的信息,产生了一系列心室重塑过程的改变——心室壁变薄,室腔扩大,心脏经历一系列心室重塑发展为失代偿的缺血性心力衰竭。虽然药物治疗以及早期介入干预手段的实施可改善病症,但是梗死的心肌不能再生,心肌细胞数目减少这一心力衰竭的根本原因无法改变。因此心室重塑成为心肌梗死后心力衰竭及死亡的最主要原因,多年来人们一直试图寻找有效方法来逆转这一过程。
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    2002年,德国著名心脏病专家Strauer首先报道,经冠状动脉自体骨髓单个核细胞移植治疗10例心肌梗死患者获得明显疗效。同年12月,海军总医院心内科在国内首例应用自体骨髓单个核细胞经冠状动脉移植治疗急性心肌梗死患者。到目前为止,海军总医院心内科先后为19例急性心肌梗死患者和12例心肌梗死后缺血性心力衰竭患者,应用了自体骨髓单个核细胞经冠状动脉移植治疗,治疗效果明显,使这些终日卧床的严重心衰病人恢复了生活自理。术后3个月随访,病人心肌梗死范围平均减少了30.44%,心功能射血分数增加了13.23%。细胞移植治疗缺血性心力衰竭显示,患者的左室射血分数平均增加了7.1%,左室收缩末容量平均减少了15.2ml。

    主持这项科研的高连如主任医师介绍说,骨髓含有多分化潜能和自我复制的干细胞,尤其是自体骨髓单个核细胞能通过细胞移植重建坏死心肌,可为逆转心室重塑,提供理想的细胞。

    特殊的“回家”功能

, 百拇医药     为什么用自己的骨髓细胞能“救”梗死的心肌组织?高连如主任医师说,这是因为科学家发现,骨髓细胞具有迁移性。人们很早就发现,骨髓移植后供体的骨髓干细胞可出现在许多器官中,如骨骼肌、心肌,以及肝胆道或血管内皮中,具有特殊的“回家”功能。

    有关实验显示,将特异绿色荧光标记的转基因小鼠骨髓干细胞注入心肌梗死小鼠的梗死心肌周围组织,9天后这种绿色荧光标记的细胞占居了原坏死心肌的68%。这表明,骨髓干细胞可以自动的移行到靶区域,即坏死心肌部位。进而,专家们又进行了新生心肌细胞的特异生理功能鉴定,发现该新生的心肌具有成熟心肌细胞特异表达的心肌细胞增强因子存在。

    过去人们认为,成年骨髓干细胞是不具备多分化潜能及自我复制功能的,近年来大量实验研究否定了这一内在限制论观点。骨髓干细胞是一种具有多分化潜能及自我复制功能的早期未分化细胞,包括不同阶段的血细胞,也包括原始阶段的骨髓干细胞或多系祖细胞,以及开始分化的各系定向祖细胞,是由不同发育等级的或具有不同分化潜能的干细胞群组成。目前,人们对这样一组具有特殊的自我更新、多分化潜能的细胞群,还不能从它们的结构、功能、特异标记中将它们精确的分离出来,可见这一非纯化的细胞群体的复杂性。
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    快速的“通讯”网络

    当医生给心肌梗死病人移植自己的骨髓干细胞后,为什么能及时重建心肌和血供呢?高连如主任医师说,科学研究认为,骨髓干细胞具有自动向病变靶区域移行的能力,这是由于信号系统与移植细胞表面的干细胞因子相互作用的结果。即骨髓干细胞表面存在干细胞因子,当其植入体内后会“自动”感知来自坏死缺血心肌区域的信号,并“立即”向坏死心肌部位移行,并存留分化生成新的血管。还有些研究者认为,骨髓干细胞的移行功能是特殊微环境依赖性所产生的,如在心肌缺血坏死环境中,接受该环境所产生的信号,引起相关细胞的分化或改变。

    现研究证实,当骨髓干细胞到达一个特殊区域,可通过与宿主细胞间通讯网络,诱导细胞使其适应新环境,并进行编码、转录及表达的改变。这不仅为新移植的细胞提供了必要的物质基础,而且还可以在梗死区域诱导生成新的血管,从而为重建的心肌提供了血供,明显改善了心功能。

    有趣的是,研究者采取的供体细胞不是高纯化的某一骨髓干细胞,而是选用含有原始细胞、多种祖细胞及基质细胞的骨髓单个核细胞。研究认为,此种供体细胞不仅提供了具有多种潜能的不同组分的原始细胞,而且提供了多细胞间相互依赖生存的分化诱导微环境。这将最大限度地发挥骨髓细胞再生心肌的潜能,同时避免了细胞在体外长期培养的污染机会,更好地保留了原始骨髓细胞功能。

    最近研究者还发现,骨髓细胞移植不但可明显缓解心绞痛,而且可明显改善动脉硬化所致的下肢血管缺血性病变。一项45例动脉硬化致下肢缺血性疼痛患者的对比观察发现,接受自体骨髓单个核细胞注入病变小腿肌肉的患者,下肢疼痛症状明显缓解,新的血管生成明显增加,与对照组生理盐水注射者有明显差异。

    高连如主任医师特别强调,当前,虽然骨髓细胞移植对修复坏死心肌,改善心功能的效果已展现出良好的应用前景,但仍处于初始阶段,存在一些问题。如重建的心肌细胞的生理特性仍需要从免疫学、分子生物学、病理学上重复试验获得证据。临床研究则需更大样本、随机、双盲对比观察效果。因此,要使骨髓细胞移植真正成为治疗缺血性心力衰竭的新疗法,临床上有待深入的研究。, 百拇医药