近年来,干细胞技术发展迅速,已成为心脏再生领域的主力军,大量临床试验已初步证明其有效性。目前,多种候选细胞已成功应用于动物模型和人类临床实验中。其中包括:胚胎干细胞,可诱导的多能干细胞,新生的心肌细胞,骨骼肌细胞,内皮祖细胞,骨髓干细胞,间充质干细胞和定居于心脏的祖细胞等。下面小编将对已进入临床实验或即将进入临床实验的各类候选细胞及干细胞治疗在临床应用方面所存在的问题进行简要的介绍。
骨髓干细胞
骨髓干细胞包括造血干细胞,内皮祖细胞和间充质干细胞。现已有超过1000名患者加入了骨髓干细胞的临床实验,然而这些实验结果表明骨髓干细胞改善心功能的治疗效果并不显著。
胚胎干细胞和可诱导的多能干细胞
胚胎干细胞(ESCs)有自我更新能力,能分化成人体的各种细胞。已有大量实验证明将人类胚胎干细胞分化的心肌细胞植入大鼠和猪的心梗模型中,形成有功能的心肌组织,提高了局部或整体的心功能。但它存在重大缺陷,包括形成畸胎瘤的危险,免疫排斥反应和伦理学问题。近年来,研究者们应用细胞重编程理论创造了可诱导的多能干细胞(iPSCs)。由于它避免了胚胎干细胞的缺点,且可诱导分化成我们所需的各种细胞,从而成为一种潜在的理想治疗细胞。目前由于其分化成特异性细胞所需时间过长,分化率太低,费用大及致瘤性问题阻碍了可诱导的多能干细胞进入短期临床实验。现今与可诱导的多能干细胞的相关技术仍在发展中。
心脏祖细胞
心脏祖细胞(CPCs)于1999年首次被提及,2003-2004年Konstantinos Malliaras等完善了这一概念,认为成人心脏有自己的祖细胞,它可以分化成人类心脏中的3种主要类型细胞,包括心室肌细胞、平滑肌细胞和心血管内皮细胞。并且可以通过干细胞相关表型或其它生理性能来进行鉴别,包括:c-kit,Sca-1及成球能力。在心脏祖细胞中,c-kit阳性细胞被研究最多,一些研究表明c-kit阳性细胞植入梗死后心脏可重组心肌组织,减少疤痕产生。但并非所有结果都是阳性,来源于成年小鼠的c-kit阳性细胞在体外、体内均未分化成心肌细胞。尽管CPCs为干细胞治疗提供了新的视角,但我们对其在心脏的生理及病理过程中所起到的作用知之甚少,因此需进一步的研究探索。