![关于干细胞治疗心血管疾病的问与答](https://www.cells88.com/wp-content/themes/justnews/themer/assets/images/lazy.png)
图:中国心血管杂志
基于此,围绕干细胞技术的研究不断取得进展,尤其是间充质干细胞、干细胞来源外泌体在修复心肌细胞以及干预心血管疾病中表现出了良好的安全性和有效性。
目录
① CVD概述? ② CVD的主要治疗方式? ③ 什么是间充质干细胞? ④ 间充质干细胞作用机制? ⑤ 什么是MSCs源性外泌体? ⑥ MSCs源性外泌体作用机制? ⑦ MSCs源性外泌体与心血管疾病? ⑧ 干细胞疗法优点? ⑨ 干细胞疗法禁忌人群? ⑩ 未来与展望 1 CVD概述 心血管疾病是一种致残率和病死率很高的常见病、多发病,包括冠状动脉疾病、心肌病、心肌梗死、心力衰竭和高血压等。 诱发心血管疾病的影响因素包括吸烟、膳食营养不均衡、身体活动不足、超重或肥胖、心理因素等。 不健康的生活方式让罹患心血管疾病的人越来越多。仅以吸烟为例,数据显示,1990~2019年因吸烟导致死亡的人数增幅达57.9%。另,中国慢性病前瞻性研究的一项针对461047名30~79岁成人的11.2年随访中发现,在基线无心血管代谢疾病的人群里,吸烟者首次发生缺血性心脏病、缺血性脑卒中风险分别增加23%和14%,死亡风险增加40%。 2 CVD的主要治疗方式 目前针对心血管疾病的治疗方式因人而异,常规治疗方式涉及药物治疗、保健治疗、手术治疗、康复治疗,但是改善生活方式可以起到防治作用。 图:中国心血管杂志 研究发现,大多数心血管疾病是可以通过戒烟、减少膳食中盐含量、多食用水果蔬菜以及有规律进行身体锻炼等方式来降低罹患心血管疾病的风险。 3 什么是间充质干细胞 间充质干细胞(Mesenchymal stem cells,MSCs)具有自我更新和多向分化潜能,来自骨髓、脂肪组织、脐带血和胎盘,取材方便且具有免疫调节特性。 在特定条件下,MSCs可以分化为骨细胞、软骨细胞、脂肪细胞、肌肉细胞等。针对心血管疾病开展的研究试验,使用的MSCs正是来自骨髓和脂肪组织。据了解,在使用干细胞展开的心脏临床试验中,MSCs是应用最广泛的干细胞。 4 间充质干细胞作用机制 研究发现,MSCs的自我更新及多向分化潜能,可用于修复受损细胞及组织器官,主要表现在促进脂肪、成骨细胞及软骨生成,又或是促进内皮细胞、心脏血管、新生血管的分化。大量动物研究表明, MSCs能通过维持心肌细胞存活、促进血管新生、抑制炎症、改善恶性重构等多重机制, 促进梗死心肌的功能恢复。 另外,MSCs的旁分泌作用效果显著。其通过细胞间接触或分泌细胞因子发挥免疫调节作用,参与调节同种异体反应免疫细胞的多种功能,这些因子可以调节免疫反应并增加宿主细胞扩增和分化的潜力,这可能有助于修复受损组织。 5 什么是MSCs源性外泌体 外泌体是由质膜和多泡内泌体形成的直径30~100nm的分泌囊泡,含有细胞因子、蛋白质、mRNAs、miRNAs和rRNAs,是干细胞发挥旁分泌作用的重要组成部分。 6 MSCs源性外泌体作用机制 MSCs源性外泌体就是间充质干细胞在生理或病理状态下分泌的同质性膜囊泡,其含有大量且种类丰富的生物活性物质,可以影响靶细胞的功能。通过将蛋白质、mRNA和 miRNA转移到附近的细胞,在生物体中诱导协调功能,发挥细胞间信息交换的作用。 有研究表明,与其他分泌型囊泡相比,MSCs源性外泌体具备更好的生物化学特性,可用于多种疾病的诊断与治疗。 7 MSCs源性外泌体与心血管疾病 抗炎 外泌体递送的miRNA-181a,具有免疫作用和细胞靶向能力,通过抑制 c-Fos 蛋白减轻炎症反应,修复心肌损伤。 减少细胞凋亡 MSCs发挥修复作用通常是通过旁分泌物减少细胞凋亡。有小鼠模型发现,MSCs源性外泌体可以促进人脐静脉内皮细胞增殖、迁移和血管形成,另外在研究心肌梗死的动物试验中发现,将MSCs源性外泌体注射到模型体内,可以使得心功能增强、血管密度和c-kit基因的阳性细胞数量增加,细胞凋亡减少。 抗心肌纤维化 MSCs源性外泌体通过增加肌成纤维细胞密度从而避免心肌肥厚,促进了炎症环境中成纤维细胞向肌成纤维细胞的分化,并减弱了炎症反应,从而发挥心脏保护作用。 促进血管新生 有研究证实MSCs源性外泌体能够诱导心肌细胞再生、促进内皮细胞迁移并诱导血管新生。当MSCs源性外泌体中的miR-21a-5p上调时,促凋亡基因产物PDCD4、PTEN、Peli1和FasL会下调从而保护心脏。 调控细胞自噬 研究发现,MSCs源性外泌体可以通过miR-125b调节p53-Bnip3信号通路,减少自噬通量和细胞死亡,从而减轻心肌损伤。 8 干细胞疗法优点 * 相较于普通的药物治疗更安全,无副作用; * 低免疫原性,避免产生排斥反应; * 来源充足,治疗范围相较于普通治疗方式更为广阔; * 从病根入手,疗效显著; * 避免药物治疗或手术治疗带给身体机能的损伤,同时调节亚健康状态。 9 干细胞疗法禁忌人群 * 晚期恶性肿瘤患者尤其是脑肿瘤; * 休克或全身衰竭生命体征不正常(欲做疾病纠正)及不配合检查者; * 合并心、肺、肝、肾(多器官功能障碍综合症)等重要脏器功能障碍者; * 凝血功能障碍者; * 局部严重感染及以上的患者; * 血清学检查(如艾滋病、乙肝、梅毒等)显阳性的患者; * 高度过敏体质或有严重过敏史者; * 神经系统疾病或尚未明确诊断者。 10 未来与展望 各项围绕心血管疾病展开的试验表明,不同来源的MSCs治疗CVD的可行性、安全性和有效性皆具有较高潜力,而MSCs源性外泌体在心肌梗死、动脉粥样硬化、缺血再灌注等心脏损伤及肺动脉高压中发挥重要作用。 但是因MSCs源性外泌体在心血管疾病领域的研究尚处初始阶段,MSCs 来源外泌体的产生、机制及作用的研究有待更多探索,故其应用前景存在诸多挑战。
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