心脏干细胞治疗心肌梗死的优化策略
干细胞移植治疗心肌梗死

干细胞移植治疗心肌梗死心肌梗死后心肌细胞不可逆性的损伤和缺失并被纤维疤痕组织所替代导致心室重构,是心血管病人心功能进行性恶化甚至引起死亡的重要原因。
尽管20多年来在药物、介入、手术治疗领域取得了很大进展,但仍缺乏绝对有效的治疗方法,心脏移植因其供体来源的短缺及免疫排斥反应也不能被广泛采用。
因此,如何增加有收缩功能的心肌细胞数目,延缓甚至逆转心室重构改善心功能将成为科研工作者和临床医生最大的挑战之一。
近年来,细胞移植作为一种新兴的治疗方法已展示出其可喜的成果和特有的优势。
美国AHA (American Heart Association)将细胞移植列为2001年心血管科研的十大进展之一,细胞移植成为当今医学发展最主要的前沿之一。
1 移植细胞类型的优势和缺陷目前,用于研究的细胞主要有:心肌细胞[1],骨骼肌细胞[2],平滑肌细胞[3]和干细胞(stem cell),但由于心肌细胞来源受限和异体细胞移植的免疫排斥反应,骨骼肌细胞和平滑肌细胞不能与宿主组织建立紧密联系和同步收缩,从而限制了利用这三类细胞移植治疗心肌梗死的应用。
干细胞是一类具有自我更新和多向分化潜能的早期未分化细胞,在特定条件下,它可以分化成不同的功能细胞,这为心肌梗死后心肌细胞重建提供了可能性。
干细胞根据其来源可分为两大范畴:胚胎组织源性(胚胎干细胞)和源于成熟组织的各种干细胞(成体干细胞)。
胚胎干细胞(embryonic stem cell,ES cell)是源于早期胚胎组织的一种高度未分化多能干细胞,无限增殖的同时保持其发育的全潜能性,理论上可被诱导生成机体所有类型的细胞,包括心肌细胞,造血细胞,平滑肌细胞,骨骼肌细胞等。
利用这种特性,将其在体内或体外定向诱导分化为心肌细胞[4],以替代坏死心肌细胞行使功能,从而达到治疗心梗的目的。
但胚胎干细胞的难获得性,排斥反应以及各种伦理学争论限制了该类细胞的运用。
成体干细胞存在于各种分化成熟器官内具有不同分化潜能的细胞,如骨髓,骨,血液,肌肉,脂肪,肝脏等处。
干细胞移植在治疗心脏病中的应用方法

干细胞移植在治疗心脏病中的应用方法1.脂肪干细胞移植:脂肪组织中含有丰富的成人干细胞,可以通过抽取患者自身脂肪组织进行分离和培养,获取大量的脂肪干细胞。
这些脂肪干细胞具有能够增殖和分化为心肌细胞的潜能。
脂肪干细胞移植在心脏病治疗中的主要作用是促进心肌再生和血管生成,改善心肌缺血和心肌梗死情况。
移植前需要将脂肪组织中的干细胞分离出来,然后通过注射或适当的植入方法将其移植到心脏病患者的心肌组织中。
2.骨髓干细胞移植:骨髓组织中包含造血干细胞和间质干细胞,这些干细胞具有多能性,可以分化为心肌细胞和血管细胞等细胞类型。
通过骨髓干细胞移植可以促进心肌再生、血管生成和修复受损的心肌组织。
骨髓干细胞移植的方法主要包括骨髓采集、骨髓干细胞分离和培养、干细胞移植等步骤。
这种方法需要在无菌条件下进行,术前与术中需要充分评估患者的病情和骨髓移植的安全性。
3.胎儿脐血干细胞移植:脐血中的干细胞数量丰富,质量较高,可以用于干细胞治疗。
胎儿脐血干细胞具有多能性和自我更新的能力,可以分化为心肌细胞和血管细胞等。
胎儿脐血干细胞移植可以改善心肌缺血和心肌梗死等心脏疾病的症状,提高心肌功能。
胎儿脐血干细胞移植的方法包括脐血采集、细胞分离和培养、细胞移植等步骤。
患者可以选择使用自身的脐血干细胞进行移植,也可以通过脐血库进行配型选择合适的供体。
4.iPS细胞移植:iPS细胞是通过诱导人体成纤维细胞等成熟细胞重新进入干细胞状态,并能够分化成多种细胞类型。
iPS细胞可以通过诱导分化成心肌细胞等心脏组织细胞,然后移植到患者心脏组织中进行治疗。
iPS细胞移植具有个体特异性,不会引起排斥反应,可以提高移植的效果和安全性。
iPS细胞移植是一种新兴的治疗方法,目前仍在不断研究和发展中,尚未在临床上广泛应用。
总之,干细胞移植在心脏病治疗中具有重要的应用前景。
不同类型的干细胞移植方法可以选择根据患者的情况和需求,通过促进心肌再生和血管生成来改善心脏病的症状和预后。
干细胞治疗心肌梗死的研究进展

干细胞治疗心肌梗死的研究进展心肌梗死是一种心脏疾病,它是由于冠状动脉狭窄导致心肌缺血所引起的。
心肌缺血导致心肌细胞死亡并形成心肌瘢痕,这是心肌梗死的主要原因。
治疗心肌梗死的方法包括用药、开刀手术和干细胞治疗。
其中干细胞治疗是当前研究的热点之一,常被称为是医学领域的革命性突破。
干细胞是指具有自我复制和分化为多种类型细胞的能力的细胞。
干细胞的种类主要有胚胎干细胞和成人干细胞两种。
胚胎干细胞是指取自早期胚胎的细胞,这种干细胞拥有极强的分化潜能,能够分化成人体内所有种类的细胞。
但是胚胎干细胞目前仍存在伦理问题,因而很难应用于人体质量的治疗。
成人干细胞则存在于人体各个器官和组织中,具有相对较强的分化能力,可主要分化成各种实用的细胞类型,例如心脏、骨骼和血液细胞等。
心肌梗死后,心肌细胞死亡和心肌瘢痕的形成都导致了心脏功能的严重下降。
这时候,干细胞治疗被看做是一种很有前途的治疗方法,可以通过促进干细胞成为心肌细胞来重建和恢复心脏功能。
治疗方法主要根据干细胞的来源和应用方式分类。
来自不同来源组织的干细胞在治疗心肌梗死中都有不同应用方法和优点。
成人心脏和骨髓中的干细胞是广泛应用于心肌梗死治疗的来源。
近年来,研究人员开发出了一些干细胞移植技术,包括直接注射、体内针灸、体外培养和冷冻储存等。
这些技术的目的是创造一个适合干细胞存活和分化的微环境,以促进干细胞在心脏组织中定居和生长。
这些技术已经被实验室和临床应用证明是可行和安全的。
干细胞治疗的优点之一是增加了心脏病患者治疗成功的概率。
另外,干细胞治疗还可以促进心肌细胞修复和形成新的心肌组织,从而改善病人的心脏功能。
此外,干细胞治疗的副作用少,安全性高,而且可以更快地恢复健康。
总体来说,干细胞治疗是一项前沿技术,已经为治疗心肌梗死及其他心脏疾病创造了新的机会,并将成为它成为主流治疗方式的日趋重要的一部分。
虽然目前在干细胞治疗中还存在很多问题和挑战, 例如选择最好的来源和最适合的方法等,但随着研究和技术的进步, 无疑会为治疗心肌梗死和其他心脏疾病提供更好的选择,也会为医学研究和实践带来更多挑战和机遇。
干细胞移植治疗心肌梗死的机制与方法探究

干细胞移植治疗心肌梗死的机制与方法探究心肌梗死是一种常见的心血管疾病,它是由于冠状动脉狭窄或堵塞而引起的心肌血液供应不足,导致心肌细胞坏死和组织修复能力受损。
近年来,干细胞移植治疗心肌梗死已成为一种备受关注的治疗方法。
本文将探讨干细胞移植治疗心肌梗死的机制与方法。
首先,我们来了解干细胞移植的基本概念。
干细胞是一类能够自我更新和分化为多种细胞类型的未分化细胞。
干细胞移植是指将干细胞从捐赠者体内提取,经过体外扩增和分化,然后移植到患者体内,以修复受损的组织和器官。
在心肌梗死的治疗中,干细胞移植被用来替代受损的心肌细胞,促进心肌再生和修复。
干细胞移植治疗心肌梗死的机制十分复杂,但目前的研究表明,干细胞移植主要通过以下几个方式发挥治疗作用。
首先,干细胞具有自我更新的能力。
干细胞具有自我更新的能力,能够不断分化为新的干细胞,从而保持干细胞的数量和功能。
这使得干细胞移植后能够持续释放新的心肌细胞,促进心肌的再生和修复。
其次,干细胞能够分化为心肌细胞。
干细胞移植后,在心肌梗死患者的心脏内,干细胞能够分化为心肌细胞,取代受损心肌细胞,恢复心脏的收缩功能。
这种心肌细胞的再生和替代作用有助于改善患者的心脏功能,减少心肌梗死的后遗症。
此外,干细胞还可以释放多种生长因子。
干细胞移植后,干细胞能够释放出多种生长因子,如血管内皮生长因子(VEGF)和基础性成长因子(bFGF),这些生长因子能够促进血管形成和修复,改善心肌梗死区域的血供,加速心肌的恢复。
在干细胞移植治疗的方法方面,目前主要有以下几种。
第一种方法是骨髓干细胞移植。
骨髓干细胞是一种常见的干细胞来源,它们可以从捐赠者的骨髓中提取得到。
在治疗心肌梗死时,骨髓干细胞可以通过静脉注射的方式,直接输送到患者的心脑血管系统中,以达到修复心肌的效果。
第二种方法是胎盘干细胞移植。
胎盘干细胞是从胎盘中提取得到的一类干细胞。
与其他干细胞来源相比,胎盘干细胞具有较高的干细胞数量和更好的分化能力。
心肌梗死后心脏再建与再生治疗策略

心肌梗死后心脏再建与再生治疗策略心肌梗死是一种严重的心血管疾病,其发生后会导致心肌损伤和功能障碍。
传统上,心肌梗死被认为是不可逆的,一旦心肌细胞死亡就无法再生。
然而,随着科学技术的发展和研究的深入,人们已经开始探索心脏再建与再生治疗策略。
本文将从细胞治疗、干细胞治疗和基因治疗三个方面介绍心脏再建与再生治疗策略。
一、细胞治疗在心肌梗死后,损伤的心肌组织会形成非功能性纤维化区域,丧失了收缩功能。
为了恢复这些功能缺失的部分,科学家们尝试使用不同类型的细胞进行治疗。
1.1 心肌修复由于成人心脏具有有限的自我修复能力,因此通过引入外源性心肌细胞来恢复受损区域的收缩功能是一个潜在的治疗策略。
实验证明,在小鼠模型中将正常的心肌细胞移植到受损的心肌区域,可以促进收缩功能的恢复。
然而,在临床实践中存在许多挑战,如细胞存活率、细胞类型选择和免疫排斥等问题。
1.2 再生血管治疗在心肌梗死后,血液供应不足导致新生血管形成。
科学家们发现,通过注射成纤维细胞、内皮细胞和间质干细胞等细胞类型,可以刺激新生血管形成,并改善梗死区域的血液供应。
这种再生血管治疗策略为受损心肌提供氧和营养物质,并促进其修复和再生。
二、干细胞治疗干细胞具有自我更新和多向分化的能力,被广泛认为是心脏再建与再生治疗策略中的关键因素之一。
以下介绍几种常用的干细胞治疗方法。
2.1 骨髓间充质干细胞(BMSCs)BMSCs是一种常用的干细胞来源,它们可以从骨髓中获得,并在体外培养扩增。
实验证明,将BMSCs注射到心肌梗死区域可以促进血管新生和受损心肌的修复。
此外,BMSCs还可以释放多种生物因子,具有抗炎和抗纤维化作用。
2.2 多能干细胞(iPSCs)iPSCs是一种通过重新编程成熟细胞转变而来的干细胞类型。
通过将成熟的心肌细胞或其他类型的细胞转化为iPSCs,并再分化为心肌样细胞,可以为心脏再建提供源源不断的新的心肌细胞。
2.3 心源性干细胞(CSCs)CSCs是存在于成人心脏中的一种干细胞类型。
干细胞疗法改善心脏病治疗效果

干细胞疗法改善心脏病治疗效果心脏病是世界各地主要的死亡原因之一,而传统的治疗方法,如药物治疗和手术干预,对于一些患者来说并不总是有效。
然而,近年来,干细胞疗法作为一种新兴的医疗技术,给心脏病患者带来了新的希望。
干细胞疗法利用自体或异体干细胞的特殊能力,可以修复受损的心脏组织,改善心脏病的治疗效果。
干细胞是一类具有自我更新和分化能力的细胞,可以分化为多种细胞类型,包括心肌细胞、血管内皮细胞和平滑肌细胞等。
这些细胞在体内或实验室中培养后,可以通过移植到患者的心脏组织中,以促进受损组织的修复和再生。
干细胞疗法的核心理念是利用干细胞的多能性和自我更新能力,重建功能性的心肌组织,从而改善心脏病的治疗效果。
干细胞疗法有几种常见的类型,包括自体干细胞移植、异体干细胞移植和诱导多能性干细胞(iPS)技术。
自体干细胞移植是指从患者自身的骨髓或脂肪组织中提取干细胞,经过处理后再移植到患者的心脏组织中。
这种方法具有较低的免疫排斥风险,因为干细胞来源于患者自身。
异体干细胞移植则是指从其他人的组织或胚胎中提取干细胞,经过处理后再移植到患者的心脏组织中。
这种方法的挑战在于免疫排斥反应的风险,需要进行免疫抑制治疗。
诱导多能性干细胞技术则是通过重新编程成熟细胞,使其具有类似胚胎干细胞的特性,从而可以分化为心脏组织所需的各种细胞类型。
在临床实践中,干细胞疗法已经取得了一些令人鼓舞的成果。
研究表明,干细胞移植可以促进心脏组织的再生,并改善心脏病患者的心功能。
例如,一项临床研究发现,自体骨髓干细胞移植可以显著改善心肌梗死患者的心肌功能,减少心脏病发作的风险。
另外,一些研究还发现,通过干细胞移植,可以促进新的血管生成和心肌细胞的再生,从而改善心脏病的治疗效果。
然而,干细胞疗法仍然面临一些挑战和限制。
首先,干细胞的来源和获取仍然是一个问题。
虽然自体干细胞移植可以避免免疫排斥反应,但干细胞的数量和质量可能受到限制。
同时,异体干细胞移植需要解决免疫排斥反应的问题,以及伦理和道德问题。
干细胞治疗心血管疾病安全性和有效性评价方法改进

干细胞治疗心血管疾病安全性和有效性评价方法改进干细胞治疗心血管疾病是一项前沿的医学研究领域,在近年来取得了令人瞩目的进展。
然而,为了进一步改进干细胞治疗的安全性和有效性评价方法,研究人员不断努力探索新的策略和方法。
心血管疾病是当前全球范围内最主要的致死原因之一,包括冠心病、心肌梗死以及心力衰竭等。
传统的治疗手段往往只能缓解症状,难以完全恢复心肌功能。
而干细胞治疗作为一种新兴的治疗方法,与传统治疗相比具有明显的优势,可以通过修复或替代受损心肌组织,恢复心肌功能,提高患者的生活质量。
然而,干细胞治疗的安全性和有效性评价一直是当前研究中面临的重要挑战。
在评价干细胞治疗的安全性时,首先需要确定干细胞的来源,并确保其来源的合法和合规性。
同时,也需要考虑干细胞在体内的分化和扩增能力,以及潜在的异位增生和肿瘤发生的风险。
因此,评价干细胞治疗的安全性需要建立全面的动物模型和临床试验实验设计,全面评估治疗过程中的潜在风险和副作用。
针对干细胞治疗的有效性评价,研究人员也提出了一系列新的策略和方法。
首先,需要选择合适的干细胞类型和来源,例如多能干细胞、成体干细胞和诱导多能干细胞等。
其次,干细胞治疗的时机和剂量也是关键因素,需要在合适的时机给予适当的干细胞量。
另外,干细胞在体内的存活和分化也是评价干细胞治疗有效性的重要指标之一,因此,相关方法的发展和应用也得到了广泛的关注。
为了改进干细胞治疗心血管疾病的安全性和有效性评价方法,研究人员还提出了一些新的技术和策略。
例如,进一步应用基因改造的干细胞,可以提高其在心脏组织中的存活和分化能力,从而增加治疗的效果。
此外,细胞外囊泡作为一种新的干细胞治疗策略,也引起了研究人员的关注。
细胞外囊泡可以释放出含有生物活性物质的包裹体,可以在不对体内细胞进行直接操作的情况下实现细胞决定性命运的调节。
除了技术手段的改进,制定相关的实验和临床评价指南也是十分重要的。
科学严谨的实验设计和可靠的统计分析方法是评价干细胞治疗效果的基础,可以减少偶然因素的影响,提高实验结果的可信度。
临床医学中的重要突破干细胞疗法在心脏病治疗中的应用

临床医学中的重要突破干细胞疗法在心脏病治疗中的应用临床医学中的重要突破:干细胞疗法在心脏病治疗中的应用随着科技的不断进步和医学研究的深入,干细胞疗法作为一种前沿而有潜力的治疗方法,正在临床医学领域中取得重要突破。
心脏病作为世界各地的头号杀手之一,长期以来一直是医学界所关注的热门领域。
近年来,干细胞疗法在心脏病治疗中的应用引起了广泛关注。
本文将从心脏病的现状和传统治疗方法的局限性、干细胞的概念和分类、干细胞疗法的原理和应用实例等多个角度来探讨干细胞疗法在心脏病治疗中的重要突破。
一、心脏病的现状和传统治疗方法的局限性心脏病是指由于冠心病、心肌病、高血压、瓣膜病等引起的心脏结构和功能异常的疾病。
据统计,心脏病是全球范围内造成死亡的主要原因之一,每年有数百万人因心脏病而死亡。
在传统治疗方法中,药物治疗、支持性治疗和介入治疗是主要手段。
然而,这些传统治疗方法在心脏病的治疗中存在着一系列的局限性,如药物治疗不能实现心脏组织修复和再生,介入治疗的效果并不理想等。
二、干细胞的概念和分类干细胞是指具有自我复制和分化能力的一类细胞,其在生物体发育和再生过程中起着至关重要的作用。
根据来源和发育潜能的不同,干细胞可以分为多能干细胞(如胚胎干细胞)、多潜能干细胞(如诱导多能干细胞)和一能干细胞(如成体干细胞)。
这些干细胞在不同程度上具有分化为各类细胞的潜能,因此被广泛应用于组织工程和再生医学领域。
三、干细胞疗法的原理干细胞疗法作为一种新兴的治疗方法,其原理主要是通过将干细胞移植到患者体内,使其分化为心脏细胞并修复受损的心脏组织。
在干细胞疗法中,干细胞可以通过不同的途径进行移植,如直接注射、心脏冠脉注射和心内膜注射等。
在接受干细胞移植后,干细胞可以通过自身分化、激活心脏内在的再生机制或者释放生物因子等方式,改善心脏病患者的症状、增加新生心肌细胞和血管,促进心脏组织修复和再生。
四、干细胞疗法在心脏病治疗中的应用实例1. 干细胞治疗心肌梗死心肌梗死是心脏病中最常见的一种类型,干细胞疗法在治疗心肌梗死中具有显著的疗效。
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心 脏 杂 志 ( Chin Heart J) 2015,27( 5)
而且 CDCs 向心肌分化的能力显著提高[23]。为 了 抵抗缺氧微环境,Li 等[24]在水凝胶的基础上设计了 一种氧释放系统,当释放的 H2 O2 与过氧化氢酶反 应时生成 O2 ,更能提高 CDCs 的驻留率,促进向心肌 分化。此外,CDCs 联合 VEGF 结合的血小板凝胶移 植,也能增强对内源性 c-kit + CSCs 的募集,从而更 好的改善重构[25]。
心脏受损后内源性 IGF-1 表达上调,MI 后同时 注入 CSCs 及 IGF-1 明显促进 CSCs 的存活及分化[6]。 Davis 等[7]利用生物素夹心法将 IGF-1 注入受损心 肌,减慢其在组织块内渗透,能延长 CSCs 的存活时 间并延缓其衰老。HGF 能介导 CSCs 的迁移及向心 肌分化,将 HGF 注射到大鼠的 MI 心脏内还能促进 内源 性 CSCs 募 集[8,9]。 冠 脉 内 联 合 注 射 IGF-1 / HGF,还 能 促 进 心 肌 细 胞 存 活,降 低 纤 维 化[10]。 因 此,联合应用 IGF-1 / HGF 能有效改善心脏重构、诱 导心肌再生进而提高心脏功能。
通讯作者: 吴健,主任医师,主要从事心脏移植免疫耐受机制 研究 Email: 64325316@ qq. ocm
作者简介: 曹瑞,硕士生 Email: cr0619@ 126. com
心脏的再 生 和 修 复 是 不 可 或 缺 的[3]。 心 脏 干 细 胞 可以分为纯化的 CSCs,如 c-kit + 细胞、Sca-1 + 细胞、 Isl-1 + 细 胞、SSEA-1 + 细 胞、侧 群 细 胞 和 混 合 的 CSCs,如心肌球、心肌球源性干细胞 ( Cardiospherederived cells,CDCs) 等[4]。为了进一步提高心脏干 细胞的治疗效果,研究人员探索了各种优化方案,如 改善旁分泌功能、联合基因修饰及组织工程等。
Abstract: Treatment of myocardial infarction has remarkably advanced over the past 20 years. Cardiac stem cells cannot only differentiate into cardiomyocytes,smooth muscle cells and vascular endothelial cells,but also exert paracrine effects and regenerate injured heart tissue. Preclinical and clinical studies have shown that cardiac stem cells can attenuate cardiac remodeling,reduce the infarct area and improve cardiac functions. Many optimization strategies such as improving paracrine functions and combining genetic modifications and tissue engineering have been explored to further improve the therapeutic efficacy of cardiac stem cells and open a new paradigm in cardiology. Key words: cardiac stem cell; myocardial infarction; paracrine factor; gene modification; tissue engineering
2 基因修饰与优化心脏干细胞治疗 单纯心脏干细胞移植入缺血或 MI 区域后,面
临移植后早期细胞丢失,局部低氧、炎症浸润、营养 缺乏等生存环境,导致移植后细胞易于清除和凋亡 等问题。 基 因 修 饰 在 保 护 CSCs 体 内 存 活、促 进 CSCs 增殖和分化,及提高 CSCs 输送效率等多方面 都发挥着有益作用。 2. 1 基因修饰与 CSCs 存活 通过调节 CSCs 的蛋 白质 O-GlcNAc 糖基化修饰,能够抑制其凋亡,提高 存活率[14]。将过表达 Pim-1 蛋白激酶的人的 CSCs 移植到免疫缺陷小鼠的 MI 模型后,CSCs 存活及增 殖能力明显提升,可能与 Pim-1 能促进干细胞有丝 分裂及延长端粒 长 度 有 关[15]。 基 因 敲 除 基 质 金 属
1 调控旁分泌因子改善心脏干细胞功能 多种旁分泌因子如胰岛素样生长因子( insulin-
like growth factor,IGF) -1、肝细胞生长因子( hepatocyte growth factor,HGF) 、血管内皮生长因子( vascular endothelial growth facto,VEGF) 、基质细胞衍生因
CAO Rui,TAN Miao-xin,SUN Yong,WU Jian ( Department of Cardiology,Second Affiliated Hospital,Harbin Medical University,Harbin 150086, Heilongjiang,China)
近年来,科学家从心脏中分离出 c-kit + 、Sca-1 + 干细胞,这些干细胞能够参与维持心脏稳态和病理 修 复,称 之 为 心 脏 干 细 胞 ( cardiac stem cells, CSCs) [1]。CSCs 具有自我更新、无性繁殖和多向分 化的潜能[2],在 体 内 和 体 外 均 能 分 化 成 为 心 肌、血 管和内皮。心肌梗死( Myocardial infarction,MI) 后, 很多患者发展为心力衰竭( Heart Failure,HF) ,关于 HF 的治疗方向主要集中在心肌细胞替代或干细胞 移植。最新研究显示成年动物的内源性 CSCs 对于
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心 脏 杂 志 ( Chin Heart J) 2015,27( 5)
心脏干细胞治疗心肌梗死的优化策略
曹 瑞,谭妙欣,孙 勇,吴 健
( 哈尔滨医科大学附属第二医院心内科,黑龙江 哈尔滨 150086)
摘要: 近 20 年来,急性心肌梗死( AMI) 的诊断和治疗取得了长足进展。干细胞移植作为一种新的治疗手段,能够
蛋白酶-9 能通过改善细胞外基质僵硬程度及降低 胶原沉积促进 CSCs 存活,同时还能上调 CSCs c-kit 的表达水平,诱导 CSCs 向心肌分化[16]。 2. 2 基因修饰与 CSCs 增殖和分化 在 CSCs 的增 殖和特异性分化过程中,Notch1 通路发挥着重要作 用[17],通过基因修饰的手段,干预这一通路的表达, 可能是控制干细胞增殖和分化,优化移植效果的一种 手段。如激活 心 脏 祖 细 胞 ( cardiac progenitor cells, CPCs) Notch1 受体,能上调 Nkx2. 5 的表达并启动向 心肌分化,而抑制 MI 小鼠 Notch1 的表达后,CPCs 向 心肌分化的能力受阻,不利于心脏发育。表明 Notch1 能促进 CPCs 向心肌特异性分化,并能维持这种新的 细胞的高度增殖状态[18]。此外,Limana 等[19]发现高 迁移率族蛋白 B1( high mobility group box,HMGB1) 作 为一种非组蛋白 DNA 结合的核蛋白,能以序列依赖 性方式结合 DNA 和修改的 DNA 结构,以促进转录, 复制和修复,并能通过刺激分泌的促炎细胞因子和 趋化因子,活化内 源 性 c-kit + CSCs 进 行 增 殖 和 分 化,促进梗死后心肌的修复。 2. 3 基因修饰与 CSCs 募集 通过基因修饰的手 段能明显促进 CSCs 募集到 MI 区。过表达血管生 成素-1 能募集 CSCs 到 MI 区进行修复,并通过调节 SDF-1 / CXCR4,上调 Jagged-1、Notch3 及 apelin 的表 达,进而促进了 MI 区小动脉形成[20]。Yaniz-Galende 等[21]通过转录干细胞因子( stem cell factor,SCF) 基 因治疗 MI,发现 SCF 能募集骨髓来源 c-kit + CD45 + CSCs 到 MI 区进行增殖及修复( 心脏来源为 c-kit + CD45 - ) ,并激活 Wnt / β-Catenin 通路促进向心肌分 化,降低纤维化及凋亡,提高心脏功能。此外,研究 新型基因转录载体,对优化基因转录效率有重要作 用。PhiC31 整合酶作为新型基因修饰的载体,具有 不影响细胞增殖、分化及基因表型,能将目的基因安 全有效地转录到 CSCs 特定位点,并能稳定表达等 优势[22]。
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