胚胎干细胞衍生细胞治疗心肌梗死获重大进展

尽管近几十年来介入技术和药物治疗的飞速发展挽救了大量心肌梗死患者的生命，但心肌梗死造成的心肌细胞坏死仍然对患者的心功能造成了显著影响，心肌梗死后心力衰竭的发病率依然居高不下。植入式心律转复除颤器（ICD）的应用降低了心肌梗死伴心功能不全患者的病死率，但由于其并不能真正改善心室重构的进程，患者的心力衰竭症状仍在逐步加重，生活质量极差。医学界一直没有放弃探索心肌梗死后心功能重建的方法。

传统意义上，心肌细胞属于终末分化细胞，再生能力微弱。应用干细胞来进行心肌再生的研究也就应运而生。虽然国际上一些研究团队发现了心脏中存在心脏干细胞（CSC），但其数量极少，远远不能代偿心肌梗死丢失的心肌细胞数量。浙江大学医学院附属第二医院王建安教授团队经过20余年的研究，先后尝试了骨髓间充质干细胞（MSC）、脂肪干细胞（AdMSC）、子宫内膜干细胞（EnMSC）等成体干细胞类型，解决了一些干细胞存活和发挥作用的科学问题，但目前成体干细胞数量不足，且存在细胞衰老等问题，干细胞进一步的临床应用仍较为限制。

人胚胎干细胞由于已建立有成熟的细胞系，理论上可无限扩增，且能够进行严格的质量控制，有利于提供充足的“种子”细胞，但是胚胎干细胞的分化是不受控制的，直接移植后成瘤性很高，通过将人胚胎干细胞分化为心血管前体细胞，可确保其分化为心血管所需细胞类型，是目前比较有发展前景的细胞类型之一。

最近心血管研究领域权威期刊Circulation Research刊登了王建安教授团队与中科院杨黄恬教授团队合作的研究成果，该研究揭示了人胚胎干细胞衍生的心血管前体细胞移植到非人灵长类心肌梗死模型后对心脏的保护作用[1]。研究结果主要有两大方面：一是揭示了人胚胎干细胞衍生的心血管前体细胞移植后的命运转归与作用方式，二是探索了异种细胞移植到心脏后最佳的抗免疫排斥方案。

干细胞移植后发挥作用的机制一直是学术争议的焦点，王建安教授早期的研究就指出，干细胞移植后直接分化替代心肌细胞的可能性微乎其微，其作用更有可能是通过“旁分泌”机制实现的。此项研究是目前国际上最大规模的应用人胚胎干细胞衍生的心血管前体细胞治疗心肌梗死的临床前研究（即大动物研究），选择了与人高度接近的灵长类动物猴子作为模型，结果显示人胚胎干细胞衍生的心血管前体细胞尽管存在分化潜力，其心脏保护作用还是通过旁分泌而非直接分化实现的。而如果希望将人胚胎干细胞衍生的心血管前体细胞应用到临床，必然需要解决同种异体细胞移植的免疫排斥难题。本研究还比较了单用环孢霉素以及环孢霉素、甲泼尼龙和CD25抗体舒莱组合（MDR）的免疫抑制方案对移植细胞存活、安全性等的影响。结果显示，MDR实验组中移植细胞的驻留率和存活率显著高于单用环孢霉素组，且与无细胞移植组相比，心肌梗死后内源性心肌细胞凋亡减少，左心室功能改善。研究的结果为人胚胎干细胞衍生的心血管前体细胞的转化研究提供了重要数据，并进一步支持了旁分泌效应在干细胞移植后可以对心肌产生保护作用。深入机制尚有待研究，但未来真正实现“心脏再生”已可以期待。

[1]Zhu K,Wu Q,Ni C,et al.Lack of Remuscularization Following Transplantation of Human Embryonic Stem Cell-Derived Cardiovascular Progenitor Cells in Infarcted Nonhuman Primates[J].Circ Res,2018.doi：10.1161/CIRCRESAHA.117.311578.[Epubaheadofprint]