心臟疾病是一類比較常見的循環系統疾病，可導致心悸、心絞痛、心力衰竭、心律失常等臨床症狀，是引起死亡的主要原因。儘管溶栓等藥物治療、支架的植入和心臟移植等方面取得了很大的進展，但前兩種方法並不能有效治療所有心臟疾病或改善預後，而心臟移植還會有排斥反應的風險。
儘管現代醫學的發展和醫療設備的開發能有效延緩疾病的進展，但是心臟疾病的患病率仍然呈逐年增加的趨勢。目前，研究發現能夠改善心功化，修復損傷心肌，在治療心臟病方面前期廣闊。
近期，梅奧診所的科學家們揭示了心臟病發作後幹細胞激活的心臟癒合機制[1]。他們發現，幹細胞能將心肌組織恢復到心臟病發作之前的狀況，人類心肌源性細胞（cardiopoietic cells）會將注意力集中在受損的蛋白質上，從而逆轉因心臟病發作所引起的複雜變化。
近年來，動物研究已經證實，心臟缺血性損傷經幹細胞治療後，心臟功能得到了改善 [2-3]，這些研究成果為臨床試驗打下了良好的基礎[4-5]。
有研究揭示，幹細胞治療心臟病的機制主要通過旁分泌效應[6]，但幹細胞對心臟的潛在生物學作用，人們依然缺乏清晰的機制[7]。
現在，來自美國俄亥俄州辛辛那提大學的研究人員通過向缺血再灌注損傷小鼠模型中施用骨髓單個核細胞（MNCs）或心臟祖細胞（CPCs），希望對幹細胞增強心臟功能的機制有更多的瞭解。他們發現[8]，心臟功能的增強與新的心肌細胞的產生無顯著相關。相反，幹細胞療法可誘導基於急性炎症的傷口發生癒合反應，從而使心臟的梗死區域恢復活力。
研究人員還發現，在接受幹細胞治療後，八週大的雄性和雌性小鼠在缺血再灌注損傷一週後心髒功能有所改善，這種損傷源於“急性無菌免疫反應”，其特徵是表達CCR2和CX3CR1的巨噬細胞在時間和區域上得到誘導。
令人興奮的是，心內注射心臟祖細胞、單個核細胞、或先天免疫反應的化學誘導劑都顯示了類似的反應——表達CCR2和CX3CR1的巨噬細胞的區域性積累，以及缺血再灌注損傷後心髒的功能得以恢復。
對恢復活力的心臟進行進一步分析顯示，觀察到的巨噬細胞反應改變了心臟成纖維細胞的活性，減少了損傷邊界區域的細胞外基質含量，並增強了損傷區域的機械性能。
總體而言，這項新的研究表明，基於急性炎症的傷口癒合反應，對受傷的心臟進行幹細胞療法，可以使梗塞區域恢復活力。
臨床研究進展
自2006年，歐洲心臟病協會工作組頒佈了一項使用自體幹細胞修復心臟的共識聲明後，很多臨床試驗和分析評估了自體細胞治療在急性和慢性心臟病中的療效。截止2020年2月，在http://clinicaltrials.gov網站上註冊的幹細胞治療心臟病的臨床研究項目有359項。其中，參與心臟疾病治療的幹細胞主要有間充質幹細胞、外周血幹細胞等。
間充質幹細胞取材簡便，且具有低免疫原性，被廣泛應用到臨床試驗中。
2013年，比利時的研究納入了36例慢性心力衰竭患者，給予了間充質幹細胞治療。研究結果表明，與對照組進行比較，治療組患者左室射血分數、6分鐘步行距離等較對照組有明顯改善，且患者心肌梗死後存活率、生活質量等均高於對照組[9]。
根據發表的文獻，國內北京協和醫學院的研究者對9名晚期冠心病陳舊性心肌梗死患者進行了間充質幹細胞治療，治療後患者的左心室射血分數明顯提高，左心室壁增厚率增大，治療早期無不良反應[10]。
2015年，我國海軍總醫院心內科中心的研究人員對58名患者進行間充質幹細胞移植，治療4個月後患者梗死區域存活心肌增加、血流灌注加大，左室射血分數升高，左室舒張末容量和左室收縮末容量顯著減小[11]。
除了間充質幹細胞，自體外周血幹細胞也被應用到心臟病的臨床研究中。
國內研究者對16名缺血性心臟病進行外周血幹細胞移植治療，移植後1周，患者左心室射血分數提高，心臟功能改善。因此，外周血幹細胞能夠作為治療缺血性心臟病的有效方法之一[12]。
此外，在心臟病的臨床研究中，還應用到了內皮祖細胞。內皮祖細胞是血管內皮細胞的原始細胞，當組織損傷時可被動員至外周血並歸巢到缺血區，分化成內皮細胞，促進新生毛細血管的形成。
在2015年，我國學者將內皮祖細胞用於小規模臨床試驗研究，納入了38例冠狀動脈瀰漫性病變患者，注射特定濃度的CD34 +細胞，研究結果顯示，移植後患者冠狀竇血液中的內皮祖細胞含量顯著高於外周血，梗死區新生血管數量增加，左室射血分數較前提高，患者心絞痛及心衰症狀較移植前有明顯改善[13]。
除了上述的臨床試驗研究以外，人工合成幹細胞也可以用於心臟疾病的治療。2016年，刊登於國際期刊Nature Communications雜誌上的研究開發了一種新型人工合成幹細胞用於治療心肌梗死。人工合成幹細胞可明顯規避天然幹細胞移植所誘發的可能有害風險[14]。
展望
多項臨床實驗研究顯示，幹細胞治療對於心血管疾病具有一定的安全性和有效性。國內外也正對幹細胞治療心臟疾病進行不斷深入的探索，為未來的臨床應用提高更多更有效的信息。相信通過進一步的探索研究，幹細胞用於臨床治療心臟疾病不再遙遠。
參考文獻：
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