研究表明:人類幹細胞可增強心臟病猴的心臟活力

醫學研究人員使用源自

人類胚胎幹細胞的心肌細胞恢復了獼猴受損心臟的功能。該論文“人類胚胎幹細胞衍生的心肌細胞在非人類靈長類動物的心臟中恢復功能”就發表在週一的《 自然 - 生物技術》雜誌上。

根據世界衛生組織的數據,科學家多年來一直試圖開發一種幹細胞治療方法用於治療由於血流不足引起的心臟病,2016年全球死亡人數超過940萬

這是一個大問題,因為心臟衰竭是全世界死亡的主要原因。在這種情況下,我們不是在談論心臟突然停止。我們談論的是心血管損傷,它會影響心臟泵血的能力。

大約650萬美國人患有心力衰竭。隨著時間的推移,受害者通常會變得更虛弱,更疲勞,更不舒服。發病的人中有一半在五年內死亡

研究表明:人類幹細胞可增強心臟病猴的心臟活力

“所有的治療都是治療症狀,而不是徹底根本治療。”研究報告作者,華盛頓大學幹細胞和再生醫學研究所所長Murry說。

在誘導獼猴心臟病發作後,每次心跳抽出的心臟血液百分比從大約70%降至正常水平,降至40%。一個月後,接受人胚胎幹細胞的5只猴子平均收回10.6個百分點,而對照組只有2.5個

​治療根本將涉及建立新的心肌以替換受損的細胞。20年前,人類胚胎幹細胞的分離和生長技術的發展促使Murry和他的同事們開始研究這種肌肉發育策略。

胚胎幹細胞能夠將自身轉化為體內幾乎任何類型的細胞,從而提升了新的再生療法的前景。

“15年來,我告訴所有人,距離診所還有5年的時間,”Murry說。“我不知道我什麼時候開始這樣做。”

研究小組試驗了小鼠,然後是老鼠,然後是豚鼠 - 最近還有獼猴,它們被認為是最接近人類生理學的動物模型之一。

研究表明:人類幹細胞可增強心臟病猴的心臟活力

對於新報道的實驗,研究人員對9只猴子進行了心臟病發作,然後測量了心臟功能的減少。

標準測量檢查每次搏動從心臟的左心室泵出多少血液。這被稱為射血分數。遭受襲擊的猴子的射血分數從大約65%降低到40% —— 這就像是心力衰竭

實驗的關鍵步驟包括利用人類胚胎幹細胞產生數十億心肌細胞或心肌細胞。心臟病發作兩週後,一些猴子在疤痕組織周圍的心臟區域內注射了那些肌肉細胞。其他猴子只接受無細胞注射。

用藥物治療猴子以確保它們的免疫系統不會抵抗注射的人體細胞

治療4周後,未獲得人體細胞的猴子的狀況沒有變化。但是給予細胞的猴子的射血分數提高到近50%。更重要的是,研究人員看到了新細胞確實在心臟瘢痕組織內生根的證據

兩隻經過處理的猴子,加上一隻未經治療的猴子,再追蹤兩個月,看看恢復情況如何進展。在三個月期間結束時,未經治療的猴子稍微偏差,而兩隻治療過的猴子的射血分數分別為61%和66%。這些基本上是正常水平。

研究表明:人類幹細胞可增強心臟病猴的心臟活力

幹細胞衍生的人心肌細胞(綠色)整合到心臟壁(紅色)的疤痕區域(藍色)

Murry說,

該實驗解決了人類胚胎幹細胞來源的細胞能否幫助心臟恢復的長期問題。“答案是肯定的。”他說。

研究表明,隨著時間的推移,猴子的新心肌細胞似乎會發育,血管化並導致疤痕大小減少和心臟功能改善。

Gearhart說,“心臟自身生長新細胞的能力很小”。以前的研究表明心臟細胞以每年大約1%的速度繁殖。

一些醫生仍然不確定新研究中的細胞是否真正使心臟再次血管化,而不是簡單地從手術中揮之不去並影響周圍細胞。

研究表明:人類幹細胞可增強心臟病猴的心臟活力

華盛頓大學的心臟病專家Charles Murry在實驗室檢查。

他估計,為人體臨床試驗奠定基礎還需要兩年左右的時間,最有可能從西雅圖地區開始。

“在臨床試驗中,總體而言,這些細胞非常安全,但與此同時我們看不到心臟功能的顯著改善”

2017年對美國這些為心力衰竭提供幹細胞治療的診所的調查發現,大多數做出回應的患者不需要醫療記錄或僱用經過董事會認證的心臟病專家。他們使用患者自己的幹細胞平均每次治療收費近7,700美元,每次治療捐贈細胞約6,000美元。

Murry說,在心臟病發作後兩到四周,當疤痕組織仍然新鮮時,治療可能最好。

Murry說,“細胞治療技術正在升溫,不僅僅是用於治療心臟病。幹細胞還用於治療黃斑變性和脊髓損傷以及帕金森病和糖尿病。


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