干细胞疗法可再生受损的心脏细胞并改善功能

来源：cnBeta 　2023-06-09 14:35:47

研究人员将前体干细胞移植到猪受损的心肌中，修复受损细胞，改善心脏功能。这项研究可能会导致一种治疗方法，可以使因缺氧而受损的心肌再生。当心肌缺氧时会发生心脏缺血。如果时间延长，缺血会导致不可逆转的损伤和心力衰竭，影响心脏有效泵血的能力。

心脏缺血最常见的原因是动脉粥样硬化，即动脉中斑块的堆积。如果动脉被斑块完全阻塞，则会导致心脏病发作或心肌梗塞。

以前的研究已经研究了逆转由缺血引起的心肌损伤的方法，包括移植人类多能干细胞 (hPSC)，这些细胞是未成熟的细胞，可以通过分裂和分化为构成人体的主要细胞群来自我更新 . 它们可用于创建所需的任何细胞或组织。

【资料图】

在临床前试验中，新加坡国立杜克大学 (Duke-NUS) 医学院的研究人员培养了实验室制造的 hPSC，并使它们分化为称为心脏祖细胞的前体心肌细胞。该过程的关键是研究人员使用层粘连蛋白，层粘连蛋白是一种指导某些组织细胞类型发育的蛋白质。在这里，研究人员在心脏中发现的层粘连蛋白类型上培养了祖细胞。

将大约 2 亿个 11 日龄的祖细胞注射到受损的猪心肌中。人们看到它们在受损组织中迅速组织起来，产生心肌移植物并继续成熟。

“早在注射后 4 周，就出现了快速植入，这意味着身体正在接受移植的干细胞，”该研究的第一作者 Lynn Yap 说。 “我们还观察到新心脏组织的生长和功能发育的增加，这表明我们的方案有可能发展成为一种有效且安全的细胞治疗手段。”

研究人员还发现心脏的泵血能力有了显着改善，并且由缺血引起的肌肉死亡区域的面积减少了。

前体干细胞移植前（左）和移植后（右）猪心脏的电解剖图。紫色区域代表健康组织，而其他颜色区域代表受伤组织。

先前的研究移植了已经开始跳动的心肌细胞，这导致了致命的心律失常。在目前的研究中，研究人员使用了在移植后成熟并开始跳动的非跳动细胞。使用不跳动的心脏细胞可将心律失常的发生率降低一半。当发生心律失常时，它们是暂时的，并会在大约 30 天内自行解决。此外，移植的细胞不会引发肿瘤形成，这是与干细胞疗法相关的另一个问题。

研究人员表示，由于使用层粘连蛋白来培养干细胞，他们的技术易于重现且安全。

“为确保患者安全，基于细胞的疗法必须显示出一致的疗效和可重复的结果，”该研究的合著者之一恩里科·佩特雷托 (Enrico Petretto) 说。 “通过广泛的分子和基因表达分析，我们证明了我们基于层粘连蛋白的方案用于生成治疗心脏病的功能性细胞具有高度可重复性。”

该研究的有希望的结果可能会导致一种可以再生因缺血受损的心肌的治疗方法。

该研究的通讯作者 Karl Tryggvason 说：“我们的技术使我们更接近于为心力衰竭患者提供一种新的治疗方法，否则他们将带着患病的心脏生活并且康复的机会很小。它还将通过提供一种经过试验和测试的方案对再生心脏病学领域产生重大影响，该方案可以恢复受损的心肌，同时降低不良副作用的风险。”

该研究发表在 NPJ 再生医学杂志上。

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