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來源: 發(fā)布日期:2019-10-08 瀏覽次數(shù):5370次
干細胞(MSC)自19世紀60年代被發(fā)現(xiàn)以來,其強大自我更新和多向分化能力備受關(guān)注。干細胞在體外/體內(nèi)特定微環(huán)境條件下可分化為心肌細胞、內(nèi)皮細胞、成骨細胞、脂肪細胞等。
傳統(tǒng)方法干預(yù)心血管疾病效果欠佳
近年來,隨著人們生活水平提高及飲食結(jié)構(gòu)改變,心血管疾病因其高發(fā)病率已成為世界范圍內(nèi)危害人類健康重大問題。
冠心病、擴張型心肌病、糖尿病心肌病、肺心病等多種心血管疾病,因微環(huán)境高氧化應(yīng)激引起局部細胞減少、組織纖維化、瘢痕組織形成與心臟重構(gòu),導(dǎo)致心臟功能下降成為生命健康重大威脅。
干細胞移植為干預(yù)心血管疾病提供新思路
近年來無數(shù)研究者為修復(fù)受損心肌和改善心臟功能不斷努力,發(fā)現(xiàn)干細胞移植在心血管疾病治療上彰顯獨特優(yōu)勢。
干細胞因易于分離培養(yǎng)、迅速擴增、多向分化及低免疫原性、移植性強等因素成為干預(yù)心血管疾病理想種子細胞。大量研究表明,通過干細胞治療后可改善心臟功能、提高生活質(zhì)量。
心肌細胞作為永久細胞,一旦損傷后將永久缺失,損傷心肌由瘢痕取代,伴隨出現(xiàn)心力衰退、惡性心律失常等影響心臟功能。干細胞因其具有多向分化潛能、抗凋亡及旁分泌等作用為干預(yù)心血管疾病提供新途徑。
干細胞移植干預(yù)心血管疾病四大作用機制:
1.可分化為心肌細胞:各種心血管疾病發(fā)病主因是由于心肌細胞損傷后導(dǎo)致心臟重構(gòu),而有效防治心血管疾病是減少心肌損傷,誘導(dǎo)心肌細胞再生。
干細胞移植誘導(dǎo)后的心肌細胞可與宿主細胞之間形成閏盤,成為功能合胞體直接參與宿主心臟收縮,增強心肌局部收縮功能,讓心肌梗發(fā)病區(qū)損傷面積減少,提高射血分數(shù)改善心功能。
2. 可分化為血管內(nèi)皮細胞:心肌細胞具高代謝特征,促進心臟功能恢復(fù)基礎(chǔ)是保證足夠血液供應(yīng)。因此誘導(dǎo)血管生成是心臟損傷后修復(fù)重要環(huán)節(jié)。
干細胞移植可通過血管內(nèi)皮生長因子(VEGF)、堿性成纖維細胞生長因子(bFGF)、胰島素樣生長因子(IGF)、表皮生長因子(EGF)、抗壞血酸和肝素等誘導(dǎo)劑直接誘導(dǎo)干細胞分化為內(nèi)皮細胞,促進心肌梗病肌邊緣區(qū)血管再生,增加缺血區(qū)微血管密度,改善血液供應(yīng)。
3. 抗凋亡作用:細胞凋亡時Bcl2表達減少,Bax表達增加,而Bcl2/Bax 比率減低,因此減少Bax蛋白表達同時增加Bcl-2蛋白表達水平可抑制心肌細胞凋亡,減輕心肌超微結(jié)構(gòu)損傷,減少心肌酶外漏,具有逆轉(zhuǎn)心肌受損、改善心力衰退進程作用來改善心功能。
同樣,F(xiàn)as/FasL系統(tǒng)、鈣敏感受體(CaSR)、ASK1/JNK信號通路等都參與了心肌細胞凋亡。而將干細胞移植后Bcl-2/Bax 比值上調(diào)會抑制caspase-3活化表達,從而減輕細胞凋亡程度。
4. 旁分泌作用:干細胞移植后可以分泌多種細胞因子,參與抑制炎癥反應(yīng)、抗纖維化、趨化及歸巢等過程。
⑶干細胞可通過ERK1/2通路來影響心肌成纖維細胞中mmp/timp表達,抑制TGF-β生成,起到抗心肌纖維化作用。
基于由于具有理論上有分化為機體各種類型細胞的能力,多能性干細胞具有治療多種類型的疾病的潛在價值。在過去的十幾年間多能性干細胞領(lǐng)域開始了展了諸多近7000項的臨床試驗,其中包括脊椎損傷,黃斑部退化變性,糖尿病以及心臟病等疾病的修復(fù)治療。
近日,習(xí)近平總書記在北京大學(xué)考察時認真聽取北大團隊關(guān)于新一代干細胞技術(shù)的介紹,詳細詢問了研究課題的整個原理,并專門到顯微鏡下看了活的細胞,高度肯定了團隊的研究成果。