增强心脏干细胞疗法效果的方法和技术问题*
祖细胞,存活,生长因子,1不断筛选干细胞亚型,2不断研究改善干细胞“种子”功能活性的措施,3增强干细胞在“土壤”中的定植,生存和衔接能力的措施,4小结和展望
刘勇(1.自贡市第三人民医院,四川643020;2.成都中医药大学临床学院,四川成都610075;3.四川理工学院生物医学工程系,四川自贡643000;4.西南医科大学,四川泸州643020)近年来,全世界数以千计的急、慢性心肌梗死和心力衰竭患者接受了干细胞疗法(stem cell therapy)的治疗,取得了初步临床效果。由于存在疗效差异和致心律失常问题,促进了进一步增强和改进干细胞疗法的技术和方法策略的研究。比如,筛选不同干细胞亚型,探索不同的干细胞释放途经和方法,改善干细胞活性,增强干细胞在病灶中的定植,提高存活率和繁殖力形成新的有功能的心肌细胞组织,改善心肌再生能力等方法。
1 不断筛选干细胞亚型
自2000年以来,使用最初、最多的细胞亚型为骨髓单核细胞(BMCs),采用球囊导管释放到冠状动脉,起到了增加心脏射血分数(EF)和减少心室扩张的作用[1],后来为了不断研究更好疗效的细胞亚型[2?5],又选择了骨髓CD133+细胞、骨髓多能造血干细胞CD34+、间充质干细胞、脂肪组织来源细胞、心肌干细胞(C?Kit+)的研究和应用,直到近年来正在热门研究胚胎干细胞及其他各种体细胞来源的诱导多能干细胞等[2,5],不仅筛选不同类型细胞,还进行优化使用以增强疗效是近年干细胞疗法的两大策略。
由此可见,干细胞就相当于在坏死心肌组织的“土壤”中能够定植、生长、繁殖成新的心肌细胞群落的“种子”,如果能够生“肌”一派全部补满病变坏死的心肌,则无异于给心肌一片新的“绿洲”,重构其结构和功能。因此,不断发现、培育、筛选、修饰优良的干细胞“种子”是干细胞疗法的一项最重要课题之一。目前的研究工作还是初步的,虽然已能看出骨髓多能干细胞可能是疗效好、致心律失常作用小的优良“种子”之一的预兆,但仍需扩大病例继续进行前瞻性研究,并且比较多种来源干细胞的特点,扩大到其他脏器病变后的使用,也许将来要出现广谱“种子”与“种子?土壤”匹配对应特异性窄谱“种子”应用相互辉映的局面。
2 不断研究改善干细胞“种子”功能活性的措施
研究发现,心力衰竭、冠心病和糖尿病老年患者的骨髓或循环祖细胞、胚胎祖细胞等细胞的数量、功能、新生血管能力均有下降,显然不利于自体干细胞疗法的实施,也较难获满意的效果,而上述患者恰好是干细胞疗法的适宜对象,研究发现这些患者体内一氧化氮(NO)生物活性下降[6],这是干细胞数量和功能下降的重要环节。已有研究报道,羟甲基戊二酰辅酶A还原酶抑制剂(HMG?COA)和他汀类药物治疗能够提高患者的NO合成酶活性 ......
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