骨髓細胞“拯救”梗死心肌

【?2004-04-07 發布?】　臨床報道

最近，美國心臟病學會評出當今世界心血管領域10大研究進展，其中細胞移植修復心肌位列第五。日前，記者采訪了海軍總醫院心內科主任高連如主任醫師。她說，細胞移植治療冠心病心肌梗死及缺血性心力衰竭，是完全不同于藥物、內科介入和外科手術的全新治療方法。它應用細胞生物學技術，將自體骨髓中具有多向分化潛能的干細胞，經微小創傷的介入手段植入到原梗死的心肌，可有效修復心肌，重塑心臟結構，再生血管。該治療還可通過移植細胞自分泌和旁分泌作用，產生大量生長因子、細胞因子，刺激血管再生，改善心臟功能，最終達到從根本改善冠心病心肌梗死及缺血性心力衰竭患者預后的目的。

　　有效的“重塑”能力

　　冠心病人發生心肌梗死后，殘存的心肌細胞接受心肌缺血、損傷的信息，產生了一系列心室重塑過程的改變——心室壁變薄，室腔擴大，心臟經歷一系列心室重塑發展為失代償的缺血性心力衰竭。雖然藥物治療以及早期介入干預手段的實施可改善病癥，但是梗死的心肌不能再生，心肌細胞數目減少這一心力衰竭的根本原因無法改變。因此心室重塑成為心肌梗死后心力衰竭及死亡的最主要原因，多年來人們一直試圖尋找有效方法來逆轉這一過程。

　　2002年，德國著名心臟病專家Strauer首先報道，經冠狀動脈自體骨髓單個核細胞移植治療10例心肌梗死患者獲得明顯療效。同年12月，海軍總醫院心內科在國內首例應用自體骨髓單個核細胞經冠狀動脈移植治療急性心肌梗死患者。到目前為止，海軍總醫院心內科先后為19例急性心肌梗死患者和12例心肌梗死后缺血性心力衰竭患者，應用了自體骨髓單個核細胞經冠狀動脈移植治療，治療效果明顯，使這些終日臥床的嚴重心衰病人恢復了生活自理。術后3個月隨訪，病人心肌梗死范圍平均減少了30.44％，心功能射血分數增加了13.23％。細胞移植治療缺血性心力衰竭顯示，患者的左室射血分數平均增加了17.1％，左室收縮末容量平均減少了15.2ml。

　　主持這項科研的高連如主任醫師介紹說，骨髓含有多分化潛能和自我復制的干細胞，尤其是自體骨髓單個核細胞能通過細胞移植重建壞死心肌，可為逆轉心室重塑，提供理想的細胞。

　　特殊的“回家”功能

　　為什么用自己的骨髓細胞能“救”梗死的心肌組織？高連如主任醫師說，這是因為科學家發現，骨髓細胞具有遷移性。人們很早就發現，骨髓移植后供體的骨髓干細胞可出現在許多器官中，如骨骼肌、心肌，以及肝膽道或血管內皮中，具有特殊的“回家”功能。

　　有關實驗顯示，將特異綠色熒光標記的轉基因小鼠骨髓干細胞注入心肌梗死小鼠的梗死心肌周圍組織，9天后這種綠色熒光標記的細胞占居了原壞死心肌的68％。這表明，骨髓干細胞可以自動的移行到靶區域，即壞死心肌部位。進而，專家們又進行了新生心肌細胞的特異生理功能鑒定，發現該新生的心肌具有成熟心肌細胞特異表達的心肌細胞增強因子存在。

　　過去人們認為，成年骨髓干細胞是不具備多分化潛能及自我復制功能的，近年來大量實驗研究否定了這一內在限制論觀點。骨髓干細胞是一種具有多分化潛能及自我復制功能的早期未分化細胞，包括不同階段的血細胞，也包括原始階段的骨髓干細胞或多系祖細胞，以及開始分化的各系定向祖細胞，是由不同發育等級的或具有不同分化潛能的干細胞群組成。目前，人們對這樣一組具有特殊的自我更新、多分化潛能的細胞群，還不能從它們的結構、功能、特異標記中將它們精確的分離出來，可見這一非純化的細胞群體的復雜性。

　　快速的“通訊”網絡

　　當醫生給心肌梗死病人移植自己的骨髓干細胞后，為什么能及時重建心肌和血供呢？高連如主任醫師說，科學研究認為，骨髓干細胞具有自動向病變靶區域移行的能力，這是由于信號系統與移植細胞表面的干細胞因子相互作用的結果。即骨髓干細胞表面存在干細胞因子，當其植入體內后會“自動”感知來自壞死缺血心肌區域的信號，并“立即”向壞死心肌部位移行，并存留分化生成新的血管。還有些研究者認為，骨髓干細胞的移行功能是特殊微環境依賴性所產生的，如在心肌缺血壞死環境中，接受該環境所產生的信號，引起相關細胞的分化或改變。

　　現研究證實，當骨髓干細胞到達一個特殊區域，可通過與宿主細胞間通訊網絡，誘導細胞使其適應新環境，并進行編碼、轉錄及表達的改變。這不僅為新移植的細胞提供了必要的物質基礎，而且還可以在梗死區域誘導生成新的血管，從而為重建的心肌提供了血供，明顯改善了心功能。

　　有趣的是，研究者采取的供體細胞不是高純化的某一骨髓干細胞，而是選用含有原始細胞、多種祖細胞及基質細胞的骨髓單個核細胞。研究認為，此種供體細胞不僅提供了具有多種潛能的不同組分的原始細胞，而且提供了多細胞間相互依賴生存的分化誘導微環境。這將最大限度地發揮骨髓細胞再生心肌的潛能，同時避免了細胞在體外長期培養的污染機會，更好地保留了原始骨髓細胞功能。

　　最近研究者還發現，骨髓細胞移植不但可明顯緩解心絞痛，而且可明顯改善動脈硬化所致的下肢血管缺血性病變。一項45例動脈硬化致下肢缺血性疼痛患者的對比觀察發現，接受自體骨髓單個核細胞注入病變小腿肌肉的患者，下肢疼痛癥狀明顯緩解，新的血管生成明顯增加，與對照組生理鹽水注射者有明顯差異。

　　高連如主任醫師特別強調，當前，雖然骨髓細胞移植對修復壞死心肌，改善心功能的效果已展現出良好的應用前景，但仍處于初始階段，存在一些問題。如重建的心肌細胞的生理特性仍需要從免疫學、分子生物學、病理學上重復試驗獲得證據。臨床研究則需更大樣本、隨機、雙盲對比觀察效果。因此，要使骨髓細胞移植真正成為治療缺血性心力衰竭的新療法，臨床上有待深入的研究。

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