很多在心脏病发作之后存活下来的人们仅仅几年后就因心脏衰竭而住院。由于只有有限的治疗选择,这种结果经常是令人不快的。但是,在一项新的研究中,来自美国天普大学医学院心血管研究中心的研究人员发现一种看似不可能的干细胞来源:皮质骨(cortical bone)或者说致密骨,并证实这些新的来自皮质骨的干细胞要比心脏自己的干细胞更好地促进心脏组织再生。不过对论文通信作者Steven R. Houser博士而言,对CBSCs的研究才刚刚起步。这些发现对利用干细胞疗法治疗心脏病产生重大影响。
心脏病治疗的一大挑战就是尽早介入,这是降低诸如心脏衰竭之类的长期并发症产生风险的关键。就干细胞而言,Houser博士说,“策略就是在心脏病发作之后立刻注射干细胞。”不过当前,这种方法只在动物研究中使用。Houser博士解释道,为了让它在人体内也能使用,“我们需要现存的细胞,然后准备开展临床试验。”
CBSCs可能就是这样的细胞。鉴于干细胞在一定程度上是年轻的,CBSCs被认为是最具多能性的细胞之一。但是尽管CBSCs和类似的多能性干细胞具有分化为体内所需的任何细胞类型的能力,并且有时还能够将它们的年轻能量传递给成熟细胞而使得后者特别适合用于治疗,但是它们当然也有迁移的潜力而可能进入不想要的组织。另一方面,心脏干细胞具有稍微更强的能力,可能还需要一些诱导才发挥功能,但是它们更可能停留在它们居住的组织中。
为了研究CBSCs在心脏中第一时间如何可能作出反应,论文第一作者Jason Duran和同事们通过收集来自小鼠胫骨的CBSCs开展研究。这些小鼠之前经过基因改造而能表达绿色荧光蛋白(green fluorescent protein, GFP),这就意味着这些CBSCs携带一种绿色标记物,这样研究人员就能够鉴定它们。随后,在实验室盘碟中对这些CBSCs进行扩增,再将它们直接注射到不表达GFP且已遭受心脏病发作的小鼠心脏中。与此同时,另一些小鼠接受心脏干细胞而不是CBSCs注射。在接下来的几周里,研究人员监控了这些小鼠的病情发展情况,结果发现CBSCs的年轻性占优势:它们在受损的心脏组织中触发新的血管生长,并且在注射6周后,它们分化为心肌细胞。尽管这些新的心肌细胞一般上要比自然的心脏细胞小,但是它们具有同样的功能,而且总体上而言,它们改善了小鼠的存活和心脏功能。在接受心脏干细胞注射的小鼠当中,类似的改善没有观察到,而且也没有证据证实在这些小鼠体内,注射的心脏干细胞发生分化。
这些发现挑战了当前的一般性假设:心脏干细胞因位于心脏内而是最为能够修复受损的心脏组织的细胞。因为这种原因,这篇新的论文似乎也充满争议。Houser博士说,细胞疗法试图让新的心脏细胞再次在心脏中定植,但是应当使用哪些细胞、它们何时应当被移植到心脏中仍然是很多未解答的问题之一。
为了解决其中的一些问题,研究人员接下来计划在大型的心脏病模式动物体内研究CBSCs。如果仍然能够产生类似的结果,那么CBSCs就可能被用于小规模的病人临床试验之中。