最新研究表明间充质干细胞将成为治疗心血管
心血管疾病的危害
如今,心血管疾病、心肌梗死及由其导致的心力衰竭和先天性心脏病均已成为危害人类健康的头号杀手，这是因为心肌细胞再生能力有限。在美国诊断为心力衰竭的成人中，50%会在5年内死亡。据数据统计表明大约每死亡9人就有1人是由于心力衰竭，虽然外科冠状动脉旁路移植术和内科经皮冠脉介入术研究取得了很大进展，但是在以心力衰竭为代表的终末期心脏病治疗方面目前还没有大的突破。
另外，约5%的先天性心脏病患儿为单心室、左心发育不良等无法完成双心室娇治的患儿，他们在2岁前需要接受2次甚至更多次手术，这会使他们的生活质量降低，但依旧不可避免地会发展为终末期心力衰竭。
所以他们只能通过心脏移植或安装左心辅助装置来改善患者的心脏功能，但是潜在的感染、血栓形成限制了左心辅助装置应用的发展,由于供体缺乏、免疫排斥和巨额经济费用等，又限制了心脏移植作为常规冶疗方案在终末期心力衰竭中的临床应用。目前对于一些复杂先天性心脏病，如法洛四联症、永存动脉干、合并室间隔缺损和肺动脉狭窄的大动脉错位、肺动脉狭窄的右室双出口、左心发育不良综合征等，大部分需要应用同种或异种外管道重建右室-肺动脉的连续性[如拉斯泰利手术（Rastelioperaton）、达穆斯-凯-斯坦塞尔动脉转位术（Damus-Kaye-Sinsearterialswitchprocedure）等]，或用带单瓣补片加宽右室流出道。这类管道或补片优良的血流动力学特性、良好的生物相容性使复杂先天性心脏病的外科治疗疗效和预后得到明显提高。然而，这类管道或补片存在的主要问题在于内层蛋白沉着、钙化和梗阻，远期衰败率较高，耐久性差，而且无收缩能力，无法辅助右室泵功能。重要的是，这类补片无生物活性，不能随着患儿的生长而生长，这也是远期衰败率较高的原因。
鉴于此，基于自体干细胞移植的再生医学研究有可能会在某些领域取得突破。干细胞移植成功的关键是能够再生出足够数量的有正常功能的心肌细胞，从而提高心脏的收缩功能。Hendrikxv等报道了第一个自体骨髓干细胞移植的前瞻性随机对照研究，发现移植组的局部心肌收缩功能较对照组有明显改善。骨髓干细胞移植后能够通过促进心肌细胞分化、血管新生，抑制心肌细胞凋亡及旁分泌作用促进心脏功能的恢复。但是单纯干细胞移植，不可避免地存在细胞存活率低的问题，导致其对大面积心肌梗死（室壁瘤形成）和先天性心脏缺损无能为力。由此引出心脏组织工程学，随着细胞分化、材料工程、组织构建、再血管化等领域的发展，心脏组织工程学研究得到快速发展。
干细胞移植的作用有哪些
心肌细胞再生
心肌梗死后，梗死区心肌细胞数量的减少导致局部心肌收缩无力，影响心脏射血功能。然而，由Orlic等提出在心肌微环境下，移植的MSC能够分化为心肌细胞，表达心肌特异性基因，增加心肌细胞的数量，从而提高心脏的射血功能。
细胞融合
细胞融合（cellfusion）是在自发或人工诱导下，两个不同基因型的细胞或原生质体融合形成一个杂种细胞。基本过程包括细胞融合形成异核体（heterokaryon），异核体通过细胞有丝分裂进行核融合，最终形成单核的杂种细胞。研究发现，MSC移植到局部心肌梗死区后，在梗死区周围发现形成新的融合心肌细胞，而不是MSC分化成的心肌细胞。有研究认为，细胞移植后，细胞融合和细胞分化是相辅相成的，共同促进移植的干细胞向心肌细胞表型分化，并促进原始的心脏干细胞分化为成熟的心肌细胞。
旁分泌
虽然干细胞在心肌微环境下能够通过细胞分化或细胞融合形成新的心肌细胞，但是由于定位于心肌内的移植细胞数量少，分化的细胞更少，很难解释细胞移植对心脏功能的改善作用，因此干细胞移植修复心脏损害还存在其他的机制。与此同时，有实验研究发现移植的MSC能够分泌促血管新生因子，如血管内皮生长因子（VEGF）、碱性成纤维细胞生长因子（bFGF）、干细胞因子（SCF）等，通过组织间隙作用于周围细胞，发挥重要的旁分泌（paracrine）作用。具体表现为促进血管新生、抑制心肌细胞凋亡、促进心肌祖细胞增生。另外，移植的MSC还能够调控血管内皮细胞及平滑肌细胞增殖，且通过抑制心肌纤维化来改善心室重构，提高心脏功能。
激活内源性修复
在MSC心肌移植机制研究中,我们过多地认为其治疗机制为移植干细胞通过相应作用促进心脏功能的恢复。有研究认为，MSC移植启动内源性修复（endogenousrepair），激活体内干细胞龛（stemcellniche），干细胞龛是成体干细胞的集中存储部位，通过特定的细胞外基质（ECM）和龛细胞提供特殊的微环境，维持干细胞的自我更新能力和多向分化潜能。移植的MSC促进内源性干细胞向心肌梗死部位定向趋化移动，分化为心脏所需的心肌细胞、内皮细胞或成纤维细胞，从而修复心脏损伤。
神经芽生
Pak等研究认为，MSC移植后能够促进局部神经再生，增加交感神经密度、心脏收缩力，从而改善心脏功能。目前，有研究证据证明神经芽生（nervesprouting）在MSC心脏移植重构中发挥作用，但是可能导致室性心律失常，目前仍需要进一步的研究。
现阶段研究表明，间充质干细移植凭借其强大的修复和分泌功能，对心肌细胞的修复和心功能的恢复都具有极大的促进作用，同时也表明了间充质干细胞移植替代疗法的安全性和有效性。而对于间充质干细胞对心血管疾病的治疗上能否带来令人满意的高效性和稳定性等问题，我们拭目以待！
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