近期发表的两项临床前期研究结果显示,
骨髓干细胞可用于心肌梗死之后受损的心脏组织以利于新的心肌和血管的生长。
在第一项研究中,研究人员从雄性小鼠中分离出骨髓干细胞,并将它们移植到雌性小鼠的心脏,这些雌性小鼠已通过冠状动脉结扎诱发心肌梗死。干细胞经遗传工程处理包含一个为分子标记物编码的基因,该分子标记物被称作绿荧光蛋白,有助于研究人员确定新的心肌是否来自于供体的干细胞。
据研究人员报道,在接下来的7-11天期间,这些干细胞增殖并转化成心肌细胞,移行到心肌受损区域。纽约医科大学的PieroAnversa解释说,通过在接界心肌梗死区注射骨髓细胞,可使该区再生新的心肌,用标记物可鉴别出来。Anversa是本项研究的研究人员之一。在移植骨髓干细胞9天之后,新形成的心肌占据心室发生梗死部分的68%。在30只被注射了骨髓干细胞的小鼠中,有12只(40%)的受损心肌可得到修复。
研究人员认为,心肌梗死面积的大小是发病率和死亡率的一个重要的决定性因素,因为影响左心室40%或更大面积的心肌梗死与迅速发生的心力衰竭有关。Anversa指出,更重要的是,与细胞间连接和肌细胞间电耦合有关的连接蛋白在新的肌细胞中显而易见,这表明心肌功能有改善。美国俄亥俄州儿童医院和研究基金会的Marksussman为Anversa的研究报告撰写了评论文章,他说:Anversa技术的优势是,这些干细胞不仅能分化成肌细胞或生成血管,而且可成为一个新的完整的网结构。
在第二顶研究中,纽约哥伦比亚大学的研究人员认为,具有胚眙血管细胞特征的成年人骨髓细胞可被诱导分化成新血管。研究人员将这些细胞注射到已发生心肌梗死两天之后的小鼠的心脏内,发现细胞可选择性地移行到分化成新血管的心脏受损部位。本项研究的参加者之一Silviuitescu解释说,伴随着这种新血管的形成,受损心脏中的氧和营养物质增多,从而可防止其他健康心肌细胞的死亡,并可减少心肌重构。心肌因此得以长期救助、心肌瘢痕缩小且特久性心脏功能改善达30%-40%。这种功能改善可长达4个月,实际上,研究人员认为这种心脏功能改善是持久性的。
心脏重构一直被暗喻为心脏病加重。尽管急性心肌梗死后的头几个小时内迅速进行的再灌注已降低了病人的死亡率,但幸存者其余的心肌细胞增大以补偿心脏泵功能的损失。如果不增加氧和营养物,这些细胞将会死亡,心肌也将丧失。因此,应用干细胞进行的梗死心肌的再血管化能潜在地降低与心肌梗死有关的疾病的发病率和死亡率。
研究人员认为,从骨髓中分离出的内皮细胞应用的另一人上优点是,个体自身骨髓的应用可作为心肌梗死后新血管再生的一个资源。Itescu认为,当应有和与供体无关的干细胞时,可防止潜在的免疫学影响和必需的免疫抑制。此外,这些细胞自身固有的性质不会引起伦理道德方面的担忧。
2001年初,英国成为第一个批准设计和应用胚胎进行干细胞研究的国家。英国伦敦的Guy医院在一篇评伦性文章中指出,如果成熟干细胞研究的治疗潜能不比胚胎干细胞更大和更安全,那么,研究可能具有同样结果。美国科学家FredGage在另一篇评论中详述了成熟干细胞分化成其他细胞类型的可能性。虽然这种方法具有临床应用前景,但从临床前的“原则性证据”到临床人的安全性和功能性细胞疗法之间还有一个较大的飞跃。