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作者：杜 文 卢绍禹 0 a/ } J- t6 z
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【关键词】干细胞
7 z' q( m' l0 E: O5 H4 E( v5 Q! M 心肌梗死是心肌细胞的缺血性坏死，一般在冠状动脉闭塞后20～30min，受其供血的心肌即有少数坏死，1～2h绝大部分心肌呈凝固性坏死，1～2周后坏死组织逐渐纤维化，6～8周形成瘢痕成为陈旧性梗死。目前，对于心肌梗死的治疗方法，如溶栓治疗及冠状动脉旁路移植术，只能使其恢复再灌注，对于已经坏死的心肌并不能使其恢复功能。而细胞移植则是一种新的治疗策略，它是把健康的细胞移植到病损的心脏中，加固其结构并改善其功能。动物实验已经显示了细胞移植代替心肌细胞的可能性，移植细胞可在宿主受损心肌细胞中存活，并增殖分化，改善宿主心脏功能 ［1］ 。目前有关细胞移植治疗心肌梗死的研究主要集中在三个方面:胚胎干细胞来源的心肌细胞移植、骨骼肌卫星细胞的移植、骨髓干细胞的移植。由于胚胎干细胞来源有限且将面临免疫排斥及伦理学方面的问题，故有一定局限性，很难在临床上应用。下面就将骨骼肌卫星细胞移植及骨髓干细胞移植治疗心肌梗死的研究进展综述如下。 % y/ D# ?1 c8 X# x
1 骨骼肌卫星细胞移植7 d4 o+ J" x; ^0 l3 W' |& k1 D( S
1.1 特点 骨骼肌卫星细胞是成体骨骼肌中位于其细胞膜和肌膜之间具有增殖分化潜能的肌源性干细胞，平时处于未分化状态，当骨骼受损时，能被激活进入细胞周期，相互融合，然后与受损的肌纤维融合，恢复骨骼肌的连续性及功能。骨骼肌卫星细胞作为供体细胞有很多理想的特性，如在体外未分化状态下具有增殖能力，在缺血组织内仍然能够成活，而且，用自体卫星细胞移植来源丰富且无排斥反应。; L5 o$ s4 [+ u
1.2 方法 k7 N8 Q0 M* Q% C- q# T
1.2.1 标记 卫星细胞在移植之前最好进行标记，以便跟踪其生长分化状态。
# f' d+ `( @& t7 G1.2.2 移植时间 心肌梗死后立即进行细胞移植，此时炎症反应强烈，细胞移植容易死亡;心肌梗死后7～15天进行细胞移植 ［2］ ，此种方法较好，此时炎症反应弱，开始形成瘢痕组织，但又没有完全形成，舒张功能改变与急性心肌梗死后患者心功能改变相似，此时移植细胞比较容易成活。 {6 ~9 S% f: ?# G
1.2.3 移植方法 （1）注射法:用微量注射器将细胞悬液100μl注射到心肌梗死中心部位或分次、多点注射到中心及周围。（2）灌注法:朱洪生等 ［3］ 在结扎冠状动脉前降支远端后，用7号头皮针将自体肌卫星细胞注入到梗死心肌区，他们取得了非常好的效果。（3）动脉输送法:Robinsun等 ［4］ 将C2C12或肌细胞注入到正常鼠的左心室，移植细胞经动脉循环、冠状动脉循环，穿越毛细血管到达心肌组织并成活，但此方法还没有应用到心肌梗死的治疗。
9 G# H2 g K3 v1.3 移植细胞移植后的改变对心脏的影响 肌卫星细胞被移植到梗死区后，通过不同的识别方法证实移植细胞能够成活，并逐渐发育成肌管，进而发育成为成熟的肌细胞。在移植区或其附近出现血管结构，部分肌细胞与宿主心肌细胞以润盘相连，在心脏环境的影响下，移植细胞实现了从快纤维到慢纤维的转化 ［5］ ，但移植细胞始终未表达心脏特异性蛋白CX43、α―WHC，这说明卫星细胞没有完全转化为心肌细胞，没有与宿主心肌细胞产生电接触连接 ［6］ 。肌卫星细胞移植到心肌梗死区后，心脏功能也得到了改善，主要表现在左心室内径减小，心室梗死壁加厚，提示心室扩张减小，防止瘢痕组织变薄与心脏功能增强有关，防止了心脏最大运动能力减弱，射血分数明显提高，射血分数与移植细胞数量呈直线相关 ［7］ 。卫星细胞移植后，心脏功能得到改善，其可能机制是:移植的卫星细胞改变了瘢痕组织的弹性特征，移植细胞释放一些生长因子，刺激血管生成，对心肌的基本结构起到积极的维护作用。移植区的弹性改变及血管生成可防止心室重构，避免心脏变薄、扩张和心衰的发生 ［8］ 。
1 g1 o6 ?" p. T A0 d2 骨髓干细胞的移植
9 T& C( i& _0 x2.1 特点 （1）某些骨髓干细胞为多潜能细胞，具有分化成心肌细胞、血管内皮细胞和平滑肌细胞的潜能 ［9］ ;（2）骨髓干细胞易从自体采集;（3）由移植的骨髓干细胞分化来的心肌细胞能与周围受体肌肉组织进行有效的电―机械偶合;（4）自体骨髓干细胞移植不存在免疫排斥反应。2 [3 N0 T! J; @( [: F
2.2 方法6 A8 L' x- v4 N+ p
2.2.1 成分 目前移植的骨髓干细胞组成大体分为5个亚科 ［10］ :骨髓单个核细胞群、骨髓间充质干细胞、造血干细胞、边缘细胞群、特殊细胞群。目前用于临床研究的主要为自体骨髓单个核细胞群移植。2 `/ K( N1 ?& O
2.2.2 注射方法 目前的方法有直接心外膜注射、心内膜注射、静脉注射和经冠状动脉导管注射四种形式，最后一种创伤小、有前途。德国的Strauer等 ［11］ 首先将这种类型的细胞移植应用于临床。在急性心肌梗死后6天，将细胞注入冠状动脉内，观察10周后，通过心肌单光子发射计算机断层（SPECT），多巴胺负荷超声心动图和核素心室造影显示左心室跨壁心肌梗死范围从24.7%减少到15.7%，心脏射血分数（EF值）升高20%～30% ［12］ ，为骨髓单个核细胞移植掀开了新的一页。
* S1 n, d5 v' T* ~$ E* J8 t2.2.3 剂量 由于所移植的骨髓干细胞成分不同，因此，所移植的细胞数量也存在较大差异，移植骨髓单个核细胞或间充质细胞剂量在10 6 ～10 8 之间，最佳移植剂量为5×10 6［13］ 。但纯度高、相对均一的细胞群剂量可低些，Jackson等 ［14］ 移植Sp细胞（边缘细胞）剂量为2000个。' K+ U4 d9 q1 K; M) e! U N( l
2.3 移植细胞移植后对心脏的影响 上述几种骨髓干细胞移植方法的联合应用不仅能改善心肌供血，也能通过再生心肌细胞代替瘢痕组织，更有利于改善心室功能，提高患者生活质量。其可能机制是:（1）骨髓干细胞分化成新生血管内皮细胞，直接成为新的血管来供应缺血心肌（血管发生），拯救濒死的心肌细胞;（2）移植细胞直接分化为心肌细胞，降低梗死区有功能的心肌细胞数量的减少;（3）促进宿主先前存在的血管系统的增殖（血管生成）;（4）移植细胞与宿主细胞建立了电―机械偶合，直接参与宿主的心脏收缩;（5）移植细胞能分泌促进血管生长的细胞因子，促进侧支循环的建立，目前认为这些细胞因子有两大类，即促血管生成因子和炎症因子。Kamihata等 ［15］ 检测体外培养的小型猪骨髓单个核细胞群发现，将这些细胞移植到缺血区域3周后，宿主心脏内源性促血管生成因子水平明显上升。（6）注入的细胞使心脏富有弹性，从而限制了心室扩张与梗死区扩大。* i1 l. b! J7 h5 q
3 展望与问题' i+ F3 f I( v" R5 ^1 g# _' `
不管是骨骼肌卫星细胞还是骨髓干细胞均可从患者自身得到，故不存在排斥反应，并且来源充足，较易应用于临床，用于治疗心肌梗死。Strauer等 ［11］ 的临床研究为骨髓干细胞移植的应用描绘了美好的前景，有可能广泛动脉硬化引起的冠状动脉多支病变和弥漫性单支病变患者及特发性心肌病、心肌炎患者都可能成为受益的对象，其中侧支循环差，合并心力衰竭的缺血性心脏病患者为最佳选择对象 ［16］ 。但是，尽管目前干细胞移植治疗心肌梗死的研究已 取得一定进展，但仍有许多问题需要解决，例如:（1）测定移植细胞的成活率并找到提高其成活率的方法;（2）心肌梗死面积多大进行细胞移植会更有效;（3）需发明一种能长期标记移植细胞的技术，搞清被成功移植的细胞的状态;（4）确定最佳细胞移植的时间、数量，并进一步完善移植方法;（5）弄清移植中众多作用因子的重要作用;（6）移植细胞分化出来的心肌细胞或类心肌细胞与正常者相比是否具有同样的生物学功能，是否易引起心律失常，是否具有致癌性以及长期疗效如何。另外，已经成功移植的骨骼肌细胞及骨髓干细胞这种有效的心肌再生也是有一定限度的 ［17］ ，距离重构原来健康功能的心肌组织、动脉及毛细血管还相差甚远，故还需继续努力研究和探索。* i' y! M; m' A0 S! s9 L
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（编辑木 木） : c( H6 [/ d8 l* K: ^) k+ h Z
作者单位:300222天津市第四医院内科 |
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发表于 2015-5-25 12:18
