来源: 发布日期:2019-10-08 浏览次数:5240次
干细胞(MSC)自19世纪60年代被发现以来,其强大自我更新和多向分化能力备受关注。干细胞在体外/体内特定微环境条件下可分化为心肌细胞、内皮细胞、成骨细胞、脂肪细胞等。
传统方法干预心血管疾病效果欠佳
近年来,随着人们生活水平提高及饮食结构改变,心血管疾病因其高发病率已成为世界范围内危害人类健康重大问题。
冠心病、扩张型心肌病、糖尿病心肌病、肺心病等多种心血管疾病,因微环境高氧化应激引起局部细胞减少、组织纤维化、瘢痕组织形成与心脏重构,导致心脏功能下降成为生命健康重大威胁。
干细胞移植为干预心血管疾病提供新思路
近年来无数研究者为修复受损心肌和改善心脏功能不断努力,发现干细胞移植在心血管疾病治疗上彰显独特优势。
干细胞因易于分离培养、迅速扩增、多向分化及低免疫原性、移植性强等因素成为干预心血管疾病理想种子细胞。大量研究表明,通过干细胞治疗后可改善心脏功能、提高生活质量。
心肌细胞作为永久细胞,一旦损伤后将永久缺失,损伤心肌由瘢痕取代,伴随出现心力衰退、恶性心律失常等影响心脏功能。干细胞因其具有多向分化潜能、抗凋亡及旁分泌等作用为干预心血管疾病提供新途径。
干细胞移植干预心血管疾病四大作用机制:
1.可分化为心肌细胞:各种心血管疾病发病主因是由于心肌细胞损伤后导致心脏重构,而有效防治心血管疾病是减少心肌损伤,诱导心肌细胞再生。
干细胞移植诱导后的心肌细胞可与宿主细胞之间形成闰盘,成为功能合胞体直接参与宿主心脏收缩,增强心肌局部收缩功能,让心肌梗发病区损伤面积减少,提高射血分数改善心功能。
2. 可分化为血管内皮细胞:心肌细胞具高代谢特征,促进心脏功能恢复基础是保证足够血液供应。因此诱导血管生成是心脏损伤后修复重要环节。
干细胞移植可通过血管内皮生长因子(VEGF)、碱性成纤维细胞生长因子(bFGF)、胰岛素样生长因子(IGF)、表皮生长因子(EGF)、抗坏血酸和肝素等诱导剂直接诱导干细胞分化为内皮细胞,促进心肌梗病肌边缘区血管再生,增加缺血区微血管密度,改善血液供应。
3. 抗凋亡作用:细胞凋亡时Bcl2表达减少,Bax表达增加,而Bcl2/Bax 比率减低,因此减少Bax蛋白表达同时增加Bcl-2蛋白表达水平可抑制心肌细胞凋亡,减轻心肌超微结构损伤,减少心肌酶外漏,具有逆转心肌受损、改善心力衰退进程作用来改善心功能。
同样,Fas/FasL系统、钙敏感受体(CaSR)、ASK1/JNK信号通路等都参与了心肌细胞凋亡。而将干细胞移植后Bcl-2/Bax 比值上调会抑制caspase-3活化表达,从而减轻细胞凋亡程度。
4. 旁分泌作用:干细胞移植后可以分泌多种细胞因子,参与抑制炎症反应、抗纤维化、趋化及归巢等过程。
⑶干细胞可通过ERK1/2通路来影响心肌成纤维细胞中mmp/timp表达,抑制TGF-β生成,起到抗心肌纤维化作用。