自体骨髓干细胞治疗心肌梗死的新进展

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1、自体骨髓干细胞治疗心肌梗死的新进展【关键词】自体骨尽管目前的药物和介入治疗有效干预了急性心肌梗死的发生和预后，但它的转归一直使我们束手无策。坏死的心肌无法再生，依靠纤维母细胞增生修复，形成的纤维瘢痕替代原心肌组织，功能丧失，最终不可避免地发展为心力衰竭。现有的治疗手段有限，心脏移植又受到长期免疫抑制、感染机会多、供体来源不足、死亡率高等诸多因素的限制，干细胞移植越来越受到关注。干细胞根据来源分为胚胎干细胞（ESCs）和成体干细胞。当受精卵分裂发育为囊胚时，内层细胞团的细胞即为胚胎干细胞。成体干细胞是指那些具有组织或器官特异性的干细胞，

2、组织类型非常广泛，和心肌细胞有关有骨髓造血干细胞、外周血干细胞、脐血干细胞、骨髓间充质干细胞、骨骼肌卫星细胞（SCs）等。目前，研究最多的用于治疗心肌梗死的干细胞有胚胎干细胞、骨骼肌卫星细胞和骨髓干细胞（Bonemarrocell，BMSc）。在基础研究方面，可以说三者在技术方法、成果等各个方面均取得了重大突破。但由于前两者的某些缺陷，如ESCs的细胞来源困难及免疫抑制问题、SCs很难获得足够的细胞数量及移植后是否会形成异位兴奋点等在短期内不易解决，因此BMSc最被看好，且临床应用前景颇为乐观。现就骨髓干细胞移植的最新成果、进展着重阐

3、述。1骨髓干细胞的分类及特点混合骨髓的干细胞成分中除造血干细胞（Hematopoieticstemcells，HSCs）外，还有骨髓基质中能分化为多种间质成分的干细胞―――间充质干细胞（Mesenchymalstemcells，MSCs）。MSCs主要来源骨髓，人们还从脐带血和外周血中及其它组织中分离得到MSCs。此外，骨髓干细胞的某些亚群在适当条件下可诱导分化为心肌细胞或内皮细胞。目前用于移植的自体骨髓干细胞主要包括:MSCs、骨髓单个核细胞（MNCs）、HSCs、内皮祖细胞、SP细胞、CD34+/-、Lin-c-kitpos细胞等

4、。1.1骨髓间充质干细胞MSCs是各种间质细胞的前体细胞，具有很强的增殖能力和多向分化潜能。LiechtyKSCs移植入羊子宫后，发现MSCs原位特异性分化为骨骼、软骨、肌腱、骨骼基质、肌肉和心肌细胞［1］。MSCs尽管含量仅2～5个/106单个核细胞，但可体外扩增十亿倍而不丧失干细胞活性。2000年SCs具有微环境依赖性分化，移植4周后开始表达肌球蛋白重链、收缩蛋白等成心肌细胞表型，形成缝隙连接，MSCs能够向心肌样细胞分化并可能替代宿主心肌细胞。TomaC等［3］也证实了人类MSC分化为心肌细胞的表型水平和与宿主心肌的水平相一致（

5、如肌丝蛋白，β肌球蛋白重链、α肌动蛋白、肌动蛋白T、肌钙蛋白T、受磷蛋白）。SCs也能够定居心脏并分化为心肌细胞、成纤维细胞、内皮细胞三种细胞系。ShakeJ等［5］建立猪的心肌梗死模型后，将标记有Di-Ⅰ的自体骨髓间充质干细胞注射入梗死心肌，每周检测血液动力学和心功能，2周后可检测到心肌特异蛋白，4周后心收缩功能改善、室壁变薄减轻，免疫组化显示移植细胞移入并分化为心肌细胞。研究表明，MSC分泌多种炎症细胞因子，如白介素-1和肿瘤坏死因子-α和生长因子，如碱性成纤维生长因子、血管内皮生长因子（VEGF）、angiopoietin-1［

6、6］，在干细胞分化成心肌细胞及血管内皮中发挥积极作用。1.2骨髓造血干细胞HSC除了具有重建受体造血与免疫功能外，在体外及体内经诱导可向非细胞系列分化。1999年证实造血干细胞可起到成心肌细胞和内皮祖细胞的作用。2001年有两个研究小组报道了骨髓造血干/祖细胞在不同的条件下可分化为心肌细胞。他们将绿色荧光蛋白（GFP）阳性的转基因雄性小鼠Lin（-）c-kit+和CD34-/loin后再通。结果发现，分化的心肌细胞首先出现在梗死区周围，约占总数的0.02%，并有LacZ和α肌动蛋白的表达而无FIT-1基因表达（FIT-1是内皮细胞的标

7、志，在SP干细胞中缺乏），证明了HSCs的心肌再生潜能。1.3其它干细胞亚群SP细胞、CD34-、Lin（-）c-kit+细胞已如前述。此外，成人骨髓中包含的内皮祖细胞（EPCs），能直接诱导实验性心肌梗死灶的新血管形成和受损的血管系统再生。新血管形成使梗死区周围过度肥大的心肌细胞凋落、有活力的心肌长期获救、胶原沉积减少和心功能持续改善。骨髓中的CD34+细胞在体外分化为内皮细胞，在体内诱导分化为小血管内皮并能分泌一些生长因子，把CD34+骨髓细胞注射到DA鼠模型的缺血心肌内，6天后证实微血管的密度明显增加。1.4骨髓单个核细胞MNC

8、s集成了所有的骨髓干细胞成份。KamihataH等发现通过MNCs移植分泌促血管生成因子和细胞激素并整合新生血管灶，可改善局部血流和心功能，减小梗死面积，且不会引起纤维增生和成骨等副效应［6］。植入经体外扩增的EPCs或