心臟病發(fā)作后心臟祖細(xì)胞生成健康組織

心臟病發(fā)作后，由于心臟無法產(chǎn)生新的肌肉，人體無法修復(fù)丟失的組織。然而，用心臟祖細(xì)胞治療可能會導(dǎo)致在受傷部位形成功能性心臟細(xì)胞。這種新的治療方法是由自然細(xì)胞生物學(xué)的一個(gè)國際團(tuán)隊(duì)引入的。目標(biāo)是在未來兩年內(nèi)開始臨床研究。

心臟病發(fā)作后如何恢復(fù)心臟功能?根據(jù)世界衛(wèi)生組織 (WHO) 的估計(jì)，全球每年有 1800 萬人死于心血管疾病，這是全球研究的主題。一個(gè)可能的答案可能是用豐富的人類多能干細(xì)胞衍生的心室祖細(xì)胞池進(jìn)行治療，或簡稱為 HVP。由慕尼黑工業(yè)大學(xué) (TUM) 及其大學(xué)醫(yī)院 Klinikum rechts der Isar、瑞典卡羅林斯卡學(xué)院、瑞典生物技術(shù)初創(chuàng)公司 Procella Therapeutics 和生物制藥公司 AstraZeneca 組成的國際團(tuán)隊(duì)在《自然細(xì)胞》雜志上發(fā)表的一項(xiàng)研究中研究了這種方法生物學(xué)。

許多心臟病會導(dǎo)致心肌細(xì)胞和血管死亡。它們被纖維化瘢痕組織取代，導(dǎo)致心臟功能進(jìn)一步惡化。一些動物，特別是兩棲動物和魚類，可以修復(fù)這種損傷——成年人的心臟幾乎完全沒有這種能力。恢復(fù)丟失的心臟組織的一種實(shí)驗(yàn)方法是干細(xì)胞療法。以前的研究包括使用由干細(xì)胞培養(yǎng)的心臟細(xì)胞，特別是：心肌細(xì)胞。然而，經(jīng)常發(fā)生諸如心律不齊和致命心律失常等副作用。

心臟祖細(xì)胞代替分化的心臟細(xì)胞

相比之下，與 TUM 心臟病學(xué)教授 Karl-Ludwig Laugwitz 合作的團(tuán)隊(duì)正在研究人類心室祖細(xì)胞。這些細(xì)胞在發(fā)育過程中對心臟的形成起著至關(guān)重要的作用。隨著時(shí)間的推移，它們分化成心臟中的各種細(xì)胞類型，包括心肌細(xì)胞。該團(tuán)隊(duì)已成功從人類胚胎多能干細(xì)胞中生產(chǎn)出大量此類 HVP。卡羅林斯卡醫(yī)學(xué)院心血管研究教授 Kenneth R. Chien 說：“這代表了我們 20 年來努力尋找重建心臟的理想細(xì)胞的工作的高潮。”

復(fù)雜的分子機(jī)制

利用這些細(xì)胞，科學(xué)家們研究了修復(fù)心肌受損區(qū)域所涉及的復(fù)雜分子過程。“在實(shí)驗(yàn)室研究中，我們能夠展示 HVP 如何在某種意義上追蹤心臟中的受損區(qū)域，遷移到損傷部位并成熟為工作心臟細(xì)胞。它們還通過串?dāng)_積極防止疤痕組織的形成與成纖維細(xì)胞，我們稱之為形成非功能性結(jié)締組織結(jié)構(gòu)框架的細(xì)胞，”TUM 的 Klinikum rechts der Isar 第一醫(yī)學(xué)部負(fù)責(zé)人 Laugwitz 教授說。

成功治療豬心

下一步，跨學(xué)科團(tuán)隊(duì)使用豬來研究用 HVP 治療受損心臟的有效性。在生理上，豬的心臟與人的心臟非常相似。因此，豬實(shí)驗(yàn)通常在人類患者研究開始前不久進(jìn)行。結(jié)果表明，即使在大型動物中也可以可靠地修復(fù)心臟損傷，而沒有觀察到嚴(yán)重的副作用。“該治療成功地證明了新心臟組織的形成，重要的是，改善了心臟功能并減少了疤痕組織，”阿斯利康研究和早期開發(fā)負(fù)責(zé)人 Regina Fritsche-Danielson 博士說。

研究人員的目標(biāo)是在未來兩年內(nèi)開始臨床研究

在接下來的幾個(gè)月和幾年里，科學(xué)家們計(jì)劃將他們目前的研究成果轉(zhuǎn)化為心臟病患者的治療方法。一個(gè)重要的中間步驟是開發(fā) HVP 的低免疫原系。目前，有必要使受體的免疫系統(tǒng)失活，以防止其破壞細(xì)胞治療。低免疫原性細(xì)胞將消除此步驟的需要，因?yàn)樗鼈儾粫蛔R別為受體的異物。將對低免疫原性細(xì)胞和可能的副作用進(jìn)行進(jìn)一步的研究。目的是在未來兩年內(nèi)開始對 HVP 的治療用途進(jìn)行臨床研究。

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