心血管疾病是那些嚴(yán)重且危及生命的疾病，它們會縮短人的壽命并最終影響其生活質(zhì)量。盡管在醫(yī)學(xué)和外科方面有所建樹，它仍然是導(dǎo)致死亡率增加的最大威脅。在全球范圍內(nèi)，受影響的人口估計(jì)約為4000萬。心室充盈或血液噴射之后??會出現(xiàn)煩躁不安、疲勞、充血和水腫，這些都是導(dǎo)致心力衰竭的主要原因。

心臟病發(fā)作后，心肌因缺血、腫脹和重塑而完全被破壞。

現(xiàn)代奇跡之一是干細(xì)胞療法，它成為我們問題的解決方案，涉及這些細(xì)胞的表征、分離、擴(kuò)增和分化，并為我們提供了治療這種流行病的正確方法。

干細(xì)胞和源自它的外泌體有助于修復(fù)受損的心臟組織。胚胎和成體干細(xì)胞在這方面是有效的，它們進(jìn)一步分化為誘導(dǎo)多能干細(xì)胞 (IPSC)、脂肪組織干細(xì)胞、心臟干細(xì)胞和臍帶干細(xì)胞。有效的心肌干細(xì)胞療法負(fù)責(zé)將受損組織替換為功能化組織。器官形成、胚胎發(fā)育和組織再生是干細(xì)胞的重要功能。它們能夠“自我更新”并具有形成血管和組織的能力。三個(gè)胚層由干細(xì)胞形成。

干細(xì)胞：治療心血管疾病的新方法

在最近的研究中發(fā)現(xiàn)，脂肪組織的干細(xì)胞具有恢復(fù)心臟功能的潛力。盡管存在一些局限性，如相對不成熟、移植物保留在足夠的細(xì)胞增殖和較小的移植物尺寸，但它是治療這種疾病的新選擇。

干細(xì)胞的分類

干細(xì)胞根據(jù)它們的潛力和獲得或收獲的地點(diǎn)進(jìn)行分類。

• 多能干細(xì)胞是那些分裂和再生為三個(gè)胚層的細(xì)胞，存在于除胚胎外組織以外的所有類型的成人細(xì)胞中
• 全能干細(xì)胞有可能形成三個(gè)胚層以及額外的胚胎組織。
• 多能干細(xì)胞分化為范圍狹窄且受限的細(xì)胞。
• 單能干細(xì)胞是那些建立成一種細(xì)胞類型的細(xì)胞。

心力衰竭會使健康人的生活陷入困境。最近對不同類型心肌病的研究幫助我們并提供了通過同時(shí)進(jìn)行血運(yùn)重建和干細(xì)胞治療來治療這種疾病的方法。當(dāng)干細(xì)胞對其合并癥做出反應(yīng)時(shí)，它們會有效地工作。

不同類型的干細(xì)胞現(xiàn)在分化為心臟細(xì)胞，如下圖（圖1）所示。

成體干細(xì)胞進(jìn)一步分為心臟干細(xì)胞、骨骼肌干細(xì)胞、臍帶干細(xì)胞、脂肪組織和iPSC。CM衍生的干細(xì)胞進(jìn)一步分為MSc、HSC和EPC。iPSC’s，誘導(dǎo)多能干細(xì)胞；CM，心肌細(xì)胞；EPC，內(nèi)皮祖細(xì)胞。

骨骼肌細(xì)胞：這些細(xì)胞取自骨骼肌纖維的羅勒薄層。它們改善了心臟功能，因?yàn)樗鼈兒苋菀仔纬杉」懿⑶也粎⑴c心室重塑。最近的調(diào)查表明，由于沒有連接間隙，它們無法產(chǎn)生心律失常，因此不是心肌病的合適選擇。

誘導(dǎo)多能干細(xì)胞：我們使用轉(zhuǎn)錄因子從成人成纖維細(xì)胞中獲得這些細(xì)胞。它們具有與胚胎干細(xì)胞相同的特性和結(jié)構(gòu)，因此在這種情況下會帶來好處。它們通過融入心臟來恢復(fù)心臟功能。應(yīng)去除非特異性多能性以保持同質(zhì)性和特異性。

脂肪來源的間充質(zhì)干細(xì)胞：通過簡單的收獲程序獲得干細(xì)胞的一種有吸引力的方法。對嚙齒動物的研究為我們提供了有益的結(jié)果，但在人類身上并不明顯。由于其旁分泌作用，通過這些脂肪來源的干細(xì)胞進(jìn)行的心臟修復(fù)是有效的。而不是分化成譜系心臟細(xì)胞；抗細(xì)胞凋亡、促血管生成和抑制纖維化使其成為更好的選擇，但它們存在心臟滯留率低和移植后排斥反應(yīng)影響存活率的問題。

心臟干細(xì)胞：對動物模型的研究表明，它們通過表達(dá)c-kit改善了左心室功能。它們通過體外懸浮培養(yǎng)形成心臟球簇。在動物和人類研究期間獲得了良好的產(chǎn)量。

胚胎干細(xì)胞：它們顯示出與多能細(xì)胞的相似性，但它們實(shí)際上是未分化的人類胚胎的內(nèi)部細(xì)胞團(tuán)。它們可以很容易地建立外胚層、內(nèi)胚層和中胚層。心肌細(xì)胞很容易從中衍生出來，但由于一些倫理問題，它們的使用受到限制。免疫系統(tǒng)也對此有反應(yīng)。此外，遺傳穩(wěn)定性也是我們面臨的主要問題。

間充質(zhì)干細(xì)胞：間充質(zhì)干細(xì)胞療法挽救了許多生命。在我們使用三個(gè)數(shù)據(jù)庫的實(shí)驗(yàn)中，對死亡、再入院、6分鐘步行試驗(yàn) (6MWT)、紐約心臟協(xié)會 (NYHA) 等級和左心室射血功能 (LVEF) 的結(jié)果進(jìn)行薈萃分析。612名患者接受MCS治療，死亡率降低了36%。再入院人數(shù)減少了34%。在6MWT中觀察到40.44m的改善，在NYHA和LVEF組中觀察到95%和5.25%的減少。此外，用富含血小板的血漿處理的MSC比單獨(dú)使用MSC具有更大的影響。源自MSC的囊泡用于治療許多疾病。

心臟再生的方法

在斑馬魚、蠑螈和新生小鼠的實(shí)驗(yàn)研究中，觀察到成年哺乳動物CM在有限范圍內(nèi)分化和增殖。當(dāng)纖維疤痕組織用于修復(fù)受損心臟時(shí)，它們會導(dǎo)致收縮減少并最終導(dǎo)致心力衰竭。因此，對于修復(fù)心臟，使用從PSC 衍生的CM的方法成為一種有前途的替代方法，如圖2所示。人類CM有能力以每年不到1%的速度快速增殖，因此成人CM在這方面也被證明更好。

它證明了hMSC加載的補(bǔ)丁植入導(dǎo)致hPSC-CM的成熟。細(xì)胞變得細(xì)長、呈矩形并組織發(fā)育成成熟的成年 CM。心肌內(nèi)注射的hiPSC-CM的功能成熟尤為重要。這降低了心律失常的潛在風(fēng)險(xiǎn)，心律失常是心源性猝死的主要原因。

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干細(xì)胞治療心血管疾病的臨床研究現(xiàn)狀

目前，全球多個(gè)干細(xì)胞治療心血管疾病臨床研究項(xiàng)目正在開展中，其中絕大多數(shù)采用的是間充質(zhì)干細(xì)胞。在clinicaltrials.gov網(wǎng)站上注冊的間充質(zhì)干細(xì)胞治療心血管疾病的臨床試驗(yàn)有25項(xiàng)，絕大多數(shù)處在臨床Ⅱ期。

在對23項(xiàng)臨床研究1148例患者（包括了528例急性心肌梗死和639例缺血性心力衰竭）的干細(xì)胞治療的安全性和有效性進(jìn)行了評估后，結(jié)果發(fā)現(xiàn)接受間充質(zhì)干細(xì)胞治療的患者總體左心室射血分?jǐn)?shù)有顯著的改善。

01

2015年，海軍總醫(yī)院發(fā)表了一項(xiàng)臍帶間充質(zhì)干細(xì)胞治療急性心梗的雙盲隨機(jī)對照臨床實(shí)驗(yàn)結(jié)果，治療組共58位患者接受了18個(gè)月的隨訪，發(fā)現(xiàn)治療組的心肌活力增加、梗死面積縮小，左室射血分?jǐn)?shù)(LVEF)明顯升高，左室舒張末期容積(LVDSV)和左室收縮末期容積(LVESV)明顯減小。眾多臨床研究表明臍帶間充質(zhì)干細(xì)胞治療心血管疾病是一種安全有效的方法。

02

2017年發(fā)表的一項(xiàng)靜脈輸注臍帶間充質(zhì)干細(xì)胞（UC-MSC）治療心臟病的隨機(jī)臨床試驗(yàn)中，心力衰竭和射血分?jǐn)?shù)降低的患者被隨機(jī)分為兩組，每組n=15：靜脈輸注同種異體UC-MSCs (1×106細(xì)胞/kg)或安慰劑。UC-MSCs治療的患者未出現(xiàn)與細(xì)胞注射相關(guān)的不良事件。

在隨訪的第3、6和12個(gè)月時(shí)經(jīng)胸超聲心動圖和心臟MRI評估，只有經(jīng)UC-MSCs治療組顯示出左心室射血分?jǐn)?shù)的顯著改善。兩組間超聲心動圖左心室射血分?jǐn)?shù)從基線到第12個(gè)月的變化差異顯著。

結(jié)果表明心力衰竭和射血分?jǐn)?shù)降低的患者靜脈輸注UC-MSC是安全的，且可觀察到接受UC-MSCs治療的患者在左心室功能、功能狀態(tài)和生活質(zhì)量的改善。

03

2017年，一篇研究中選擇2013年12月至2014年12月河南省人民醫(yī)院收治的59例擴(kuò)張型心肌病合并收縮性心力衰竭患者，將患者分為治療組(30例)和對照組(29例)。治療組患者在藥物治療基礎(chǔ)上經(jīng)冠狀動脈注入臍帶間充質(zhì)干細(xì)胞；對照組患者在藥物治療基礎(chǔ)上經(jīng)冠狀動脈注入等量生理鹽水。

治療后1、6個(gè)月觀察2組患者心功能變化、左心室射血分?jǐn)?shù)(LVEF)、左心室舒張末期內(nèi)徑(LVEDD)、6 min步行距離、血清氨基末端腦鈉肽前體(NT-proBNP)和再次住院率、病死率。2組患者治療后1、6個(gè)月紐約心臟病協(xié)會(NYHA)心功能分級較治療前均有所改善；治療后1、6個(gè)月治療組患者NYHA心功能分級均顯著優(yōu)于對照組。2組患者治療后1、6個(gè)月LVEDD、LVEF、血清NT-proBNP和6 min步行距離與治療前比較差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P＜0.05)；治療后1個(gè)月治療組患者LVEF、6 min步行距離較對照組顯著增加，血清NT-proBNP水平較對照組顯著降低；治療后6個(gè)月治療組患者LVEDD、血清NT-proBNP水平較對照組顯著降低，LVEF、6 min步行距離較對照組顯著增加。

6個(gè)月隨訪結(jié)果顯示，對照組患者病死率為24.14％，治療組患者病死率為6.67％，治療組患者病死率顯著低于對照組。由此說明臍帶MSCs可改善慢性擴(kuò)張型心肌病合并心力衰竭患者的心功能和心室重構(gòu)，降低短期病死率。

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結(jié)論

干細(xì)胞療法廣泛用于許多類型的研究和研究以及不同類型的心肌病。有不同的協(xié)議和程序可用，將它們引入生命系統(tǒng)和預(yù)防免疫排斥是一項(xiàng)具有挑戰(zhàn)性的任務(wù)。這種療法也受到許多因素的影響。不同類型的干細(xì)胞被用于生成心臟組織，因此在這個(gè)現(xiàn)代醫(yī)學(xué)時(shí)代，干細(xì)胞成為治療和治愈許多患者的奇跡。

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