胚胎干细胞移植治疗缺血性心脏病

随着心血管危险因素的持续增加，缺血性心脏病已成为20世纪西方发达国家的主要死因，严重威胁人类健康。缺血性心脏病最终会发展成心力衰竭(HF)，有统计表明中国每年约 350万人死于心血管疾病，而其中死因为缺血性心脏病患者超过30％。

近期中国疾病预防控制中心梁晓峰教授团队在《柳叶刀》上发布了一篇重磅研究，分析了1990年到2017年中国34个省的人们的前25位死因变化以及导致死亡的高危因素。其中缺血性心脏病从1990年的第3位升至第2位，死亡率增加了20.6％，并且仍在继续攀升。

近年来干细胞移植治疗心脏病得到了广泛的关注，逐渐成为研究热点。干细胞移植能显著缓解细胞凋亡、降低心肌纤维化、改善心肌重塑，其中胚胎干细胞 (Esc)为研究热点之一。

胚胎干细胞概述

胚胎干细胞一词最早是由Gail Martin发明的，在1981年Ev.ans等首次从小鼠胚泡中分离出胚胎，证明了胚胎可以在体外无限期生长，同时保留分化为三个胚胎层的衍生物的潜 力。1988年Thompson和他的团队首次使用未用于生育治疗的捐赠胚胎，成功创造了世界上第一个人胚胎干细胞系，开启了胚胎干细胞研究领域。

2009年，美国食品与药物管理局(FDA)批准了Geron制药公司利用hEsc分化的少突胶质前体细胞治疗脊椎损伤的临床I期试 验申请，这是首个使用胚胎干细胞分化细胞的临床试验。

Heuvel等人表明在特定的培养条件下，胚胎干细胞转化成各种心肌细胞的技术已经相当成熟。

胚胎干细胞移植治疗缺血性心脏病的可能机制

体外研究可能机制

Boheler等人发现hEsC可以分化成不同心脏部位的心肌细胞，如心房、心室、窦房结和浦肯野样细胞心肌细胞，这些心肌细胞不仅细胞形态与成人心脏细胞相似，而且具有相似的生理学特性。

1、Gonzalez等人发现hEsc可以通过旁分泌作用产生趋化因子白介素(IL)和细胞外基质蛋白来 抗炎、调节机体免疫。

2、Mancuso等人发现hESC可能通过旁分泌产生血管生成因子、抗凋亡因子来促进新生血管形成、抗凋亡、减轻心肌纤维化。

Menard等人做了这样的一项研究，将小鼠胚胎干细胞转移到绵羊的梗塞心肌区域，这些细胞可以分化为心肌细胞并增强左室射血分数(LVEF)。

同样地，Nussbaum等将胚胎干细胞来源的心肌细胞移植到大鼠的心肌梗塞模型中，可以观察到移植后心肌细胞产量稳定，左室重塑减弱和左室收缩活动增强。

体内研究

国内王建安教授团队和中科院杨黄恬教授团队合作将胚胎干细胞来源的心肌细胞移植到非人灵长类心梗模型中。发现心室功能得到改善，梗死区域心肌细胞凋亡减少。

2013年，巴黎援助公共机构启动了从胚胎干细胞来源的心脏祖细胞治疗缺血性心脏病患者的第一阶段临床试验。

2015年Mena—sche等人将一定量胚胎干细胞衍生的心脏祖细胞嵌入纤维蛋白贴片中，通过冠状动脉旁路手术经心外膜递送到6例HF严重缺血性左室功能障碍患者体内，后期进期随访，由此展开全面的功能及安全评估。

在随访期间。监测到3例患者发生了临床上的同种免疫反应,所有其他患者都有平稳的康复，并未检测到肿瘤、心律失常现象的发生。随着心脏细胞处理区段的收缩运动增加，所有患者均有症状改善。

2016年，一项刊登于国际期刊Nature Communications杂志上的研究报告中，来自北卡罗来纳州立大学、北卡罗来纳大学教堂山分校、和郑州大学第一附属医院的研究人员通过研究开发了一种新型人工合成干细胞（synthetic stem cells）用于治疗心肌梗死。人工合成干细胞可明显规避天然干细胞移植所诱发的可能有害风险。

问题及展望

尽管目前报道的临床研究尚未观察到严重的不良反应。

目前，胚胎干细胞移植的临床研究路上充满荆棘，包括问题、遗传变异性、免疫排斥风险和致瘤可能性等，胚胎干细胞研究如果能够克服目前面临的障碍，有很大的发展空间。运用胚胎干细胞移植治疗缺血性心脏病，其临床应用前景广阔，随着技术的不断进步，这将有望彻底改变目前HF的治疗现状。