骨髓间充质干细胞向心肌样细胞分化的研究进展

近年来,人们在动物试验中发现移植心肌梗死区的骨髓干细胞可以定向分化为具有正常生理功能的心肌细胞并可促进新生血管形成,最终达到修复坏死心肌,改善受损的心脏功能[1].因此干细胞体外扩增及向心肌化条件分化后植入受损心肌处,可能更有利于缺血心脏病的心功能改善.最近NicolaSmart等[2]使用一种名为Tβ4的蛋白质注入人为心肌受损鼠心脏内,可以增强祖细胞的活力,帮助心脏自我修复,但由于心肌祖细胞在心肌细胞所占比例极低,并不能满足短时间内大量心肌细胞的缺失.现将骨髓间充质干细胞(bone mesenchymal stem cells,BMSCs)向心肌样细胞诱导分化的研究进展作如下综述.     

骨髓基质干细胞缺血心肌内移植早期:可减少心肌细胞凋亡但未改善心功能

背景：骨髓基质干细胞移植到梗死心肌组织能够起到抑制和减少心肌细胞凋亡的效应,而这一作用与心功能改善是否有相关性还不清楚。目的：观察缺血心肌内移植骨髓基质干细胞早期对心脏功能的影响。方法：采用结扎左前降支的方法建立大鼠急性心肌梗死模型,假手术组仅穿线不结扎。骨髓基质干细胞移植组于心肌梗死术后30 min分5个位置于梗死边缘向心肌组织内移植大鼠骨髓基质干细胞0.1 mL(2×106结果与结论：移植后第3天,与假手术组相比,模型组梗死区及缺血区心肌细胞凋亡明显;骨髓基质干细胞移植组梗死区和缺血区心肌细胞凋亡数目均较模型组显著减少。与假手术组相比,模型组和骨髓基质干细胞移植组大鼠平均动脉压、左心室收缩压明显下降,左心室舒张末压显著升高,左心室射血分数及缩短分数显著降低(P <0.05),骨髓基质干细胞移植组和模型组比较差异无显著性意义(P >0.05)。结果表明骨髓基质干细胞移植早期能减少心肌细胞凋亡但不改善急性心肌梗死后大鼠的心功能。假手术组、模型组术后分别向心肌内注射相同剂量的生理盐水。细胞移植后3 d监测血流动力学、超声心动图, TUNEL法检测心肌细胞凋亡的变化。     

干细胞移植治疗冠状动脉粥样硬化性心脏病的研究现状

冠状动脉粥样硬化性心脏病可引起心肌细胞的不可逆性改变,干细胞移植治疗冠状动脉粥样硬化性心脏病能改善心脏功能,但其机制尚不完全清楚,可能与心肌再生、血管新生、心脏结构重建和干细胞旁分泌等作用相关联。文章针对干细胞移植技术、生物学特点、移植途径等进行综述,并具体分析了干细胞移植成功的判断,干细胞改善心脏功能的机制以及干细胞移植的安全性等问题。     

干细胞归巢与缺血心肌组织

由于缺血,特别是急性心肌梗死（AMI）造成的不可逆心肌坏死,导致心肌瘢痕形成,非缺血心肌的进行性心室重构,进一步加重心脏功能损伤。当今的治疗手段无法用具有正常功能的心肌细胞替代心肌瘢痕组织,而干细胞的研究进展为我们带来了一线光明。已经确认,在成人个体中仍存在具有自我复制更新和分化潜能的干细胞。     

诱导间充质干细胞向心肌样细胞的分化

背景:目前很多体内外实验都已表明间充质干细胞具有向心肌样细胞或心肌细胞分化的能力,这使间充质干细胞治疗心脏疾病成为可能。目的:比较诱导间充质干细胞向心肌样细胞分化实验方法的异同及存在的问题。方法:以"mesenchymal stem cells,cardiomyocyte,differentiation;间充质干细胞,心肌细胞,诱导;分化"为检索词,应用计算机检索2000-12/2010-12 PubMed数据库与万方数据库,与间充质干细胞诱导分化为心肌细胞相关的文章。结果与结论:间充质干细胞向心肌细胞分化的方法主要有:①心肌细胞条件培养液:间充质干细胞在体外经药物诱导或模拟体内心肌微环境能定向诱导分化为心肌样细胞。②与希望诱导成的目的细胞共同培养:间充质干细胞可经药物诱导诱导分化为心肌细胞,也可不经任何诱导在心肌微环境中分化为心肌细胞。虽然间充质干细胞在体外心脏病理条件下可分化为心肌细胞,使间充质干细胞治疗心脏疾病成为可能,但其研究有待进一步完善。     

心脏自身干细胞的研究进展

背景:细胞移植修复心肌再生受到细胞来源、免疫排异、伦理及疗效不确切的限制,寻找新的种子细胞已成为心肌再牛领域的趋势.人量研究证明哺乳动物心脏中存在心脏自身干细胞,参与心脏的自我更新和内源性修复,已成为近年来的研究热点.目的:综述心脏干细胞的来源、特征、诱导因素及其在心肌再生方面的研究进展.方法:应用计算机榆索2000/2009期间Medline数据库(http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed)与心脏干细胞的来源、分化、特征及其在心肌再生方面相关的文章,检索词为"Cardiac stem cell",包括临床研究和基础研究,排除重复和Meta分析类文章,纳入27篇文章进行综述.结果与结论:心脏干细胞是一类存在于心脏组织内能够自我更新及克隆增殖的干细胞,它具有多能分化潜力,能够分化为心肌细胞、内皮细胞及血管平滑肌细胞等彩种细胞,对心脏的维持自我稳定及损伤修复有重要意义.已发现多种具有小同表型特征的心脏干细胞,它们均具有参与心肌和血管再生的能力.以心脏干细胞为基础的治疗方法为心脏疾病的治疗提供了一条新途径.相对于其他成熟干细胞.心脏干细胞应该是一种更合理的心肌再生治疗的细胞来源.     

自体心脏干细胞移植治疗缺血性心肌病的进展

背景：药物、介入或外科治疗均不能从根本上解决心脏缺血梗死后心肌细胞丧失问题.大量研究结果显示自体心脏干细胞移植治疗缺血性心肌病安全可行,可减少梗死瘢痕面积、改善心室重构、提高心脏功能.目前自体心脏干细胞移植治疗缺血性心肌病已进入临床试验阶段.目的：综述近年国内外自体心脏干细胞移植治疗缺血性心肌病的研究进展.方法：第一作者应用计算机检索1998年1月至2012年4月PubMed数据库、中国期刊全文数据库相关文章,英文检索词“autologous, cardiac stem cel s, ischemic cardiomyopathy, transplantation, treatment”;中文检索词“自体,心脏干细胞,缺血性心肌病,移植,治疗”.共检索到82篇相关文献,57篇文献符合纳入标准.结果与结论：经过大量小动物实验和大型动物的前临床实验准备阶段,目前自体心脏干细胞移植治疗缺血性心肌病已经进入临床试验阶段,初步临床试验结果显示自体心脏干细胞移植治疗缺血性心肌病安全、可行、有效.从心脏中分离的心脏干细胞移植到自体缺血梗死的心脏,可以分化生成心肌细胞、内皮细胞、平滑肌细胞,抑制心室重构,改善心脏收缩、舒张功能.相对于其他来源的干细胞移植治疗,自体心脏干细胞移植治疗缺血性心肌病无免疫源性,不存在免疫排斥反应;不存在伦理问题;其趋向分化成心脏细胞系,成瘤率低,相对安全.自体心脏干细胞移植为缺血性心肌病的治疗提供了一条新的途径,有更高的临床应用价值.但目前开展的临床试验较少,观测时间不够长,缺少多中心大样本量的临床试验等,这些都需要进一步研究探索.     

脂肪间充质干细胞不同移植方法治疗扩张型心肌病兔的比较

目的 观察脂肪间充质干细胞不同移植方法对扩张型心肌病兔心功能的影响.方法 健康白耳兔50只腹腔注射阿霉素建立扩张型心肌病模型,并随机分为模型1组、模型2组和对照组.将体外分离培养的脂肪间充质干细胞采用心肌内多点注射法移植入模型1组病兔,采用经冠状动脉移植方法植入模型2组病兔,对照组采用心肌内多点注射法注射相同体积的IMEM培养基.术后4周处死动物留取心脏,荧光显微镜下观察脂肪间充质干细胞植入体内后的存活及分化情况.于细胞移植术前和术后4周将三组兔行超声心动、血流动力学检查,测定、比较心功能指标.结果 采用两种不同移植术后,脂肪间充质干细胞均可以在病损心肌中成活,并分化为心肌细胞;移植术后4 周,模型2组与模型1组心功能比较,左心室舒张末容积及左心室收缩末容积下降(P<0.05～0.01),左心室每搏输出量、心脏射血分数、左心室收缩压、左心室室内压最大上升速率和最大下降速率增加(P<0.05～0.01).结论 脂肪间充质干细胞移植后可在心肌细胞内存活,并可分化为心肌细胞,改善扩张型心肌病兔的心脏功能;经冠状动脉移植较心肌内多点注射移植法更有利于发挥间充质干细胞改善心脏整体收缩功能的功效.     

骨髓干细胞移植治疗缺血性心脏病的研究进展

缺血性心脏病指冠状动脉狭窄造成的心肌供氧和需氧之间不平衡而导致的心肌缺血症状，治疗方法主要包括药物治疗、介入治疗及手术治疗，它们能够改善心肌缺血症状。但是对于急慢性心肌梗死患者，上述治疗方法无法逆转已坏死的心肌，因而不能有效改善心脏功能，表现为患者反复发生心力衰竭。其病理生理机制是心肌细胞减少，坏死，凋亡，心肌纤维化和心肌瘢痕形成。如何促进缺血坏死区心肌细胞再生，防止心室重构，已成为缺血性心脏病治疗的关键。近年来，随着分子生物学和细胞生物工程技术的发展以及骨髓干细胞（marrowstemcell，MSC）研究的深入，人们试图通过移植技术将MSC移入受损的心肌组织中并使其增殖再生，以替代坏死心肌，改善心脏功能。本文对骨髓干细胞移植治疗缺血性心脏病的进展作一综述。     

骨髓间充质干细胞移植改善心肌功能机制的研究与进展

背景：骨髓间充质干细胞移植可以通过影响心肌细胞形成和心肌血管再生,改善心脏结构的重构和心功能。目的：通过对骨髓间充质干细胞移植改善心肌功能机制的研究来初步阐述骨髓间充质干细胞移植临床治疗缺血性心脏病理论依据。方法：电子检索中国生物医学文献数据库和计算机Medline数据库1994年至2011年收录的关于干细胞在缺血性心脏疾病中应用的相关综述和论文报告,并分析其研究进展。结果与结论：共纳入相关文献37篇。骨髓干细胞移植自体应用时无免疫排斥反应,可在体外大量扩增,避免伦理争论。骨髓干细胞治疗心肌梗死的研究仍处于初期阶段,随着研究深入,如果找到临床应用有效、安全的剂量,其必将为防治缺血性心脏病提供全新的治疗手段。     

细胞移植改善心功能障碍的应用研究

细胞移植是修复受损心肌的一项新技术,它增加心肌细胞数量,限制心室扩张,增生血管,增强心肌收缩力,改善衰竭心脏结构和功能。同时还可作为分子平台,将治疗基因导入移植细胞,使移植细胞具有多重治疗效用。移植细胞包括胚胎心肌细胞,成年心肌细胞,骨骼肌源细胞,骨髓干细胞,平滑肌细胞和内皮细胞等。各类移植细胞具有不同的特性,可能存在供体来源受限,免疫排斥反应,与宿主心肌电机械藕联及如何调控移植细胞在心脏中分化和增殖等问题。文章针对细胞移植修复心肌,就不同移植细胞修复心肌的优缺点,各类移植细胞的治疗效果及其在改善心脏功能方面的应用及存在问题进行综述。     

骨髓间充质干细胞移植对心肌梗死后正常心肌细胞凋亡的影响

背景:目前的研究显示,骨髓间充质干细胞移植在治疗缺血性心血管疾病中起到了重要的作用,但干细胞移植后改善缺血心肌功能的详细机制尚不明确.目的:观察骨髓间充质干细胞移植对急性心肌梗死后大鼠正常心肌细胞凋亡的影响.设计、时间及地点:随机对照动物实验,于2008-02/08在福建省高血压研究所完成.材料:密度梯度离心法和贴壁筛选法获得SD大鼠骨髓间充质干细胞.2周龄雄性清洁级SD大鼠16只,体质量200～250g,用于制备心肌梗死模型.方法;16只SD大鼠随机区组法分为2组,对照组:结扎冠状动脉前降支,未进行干细胞移植,只在梗死心肌周围注入等量(200 μL)的生理盐水;实验组:在心肌梗死1 h后,向梗死心肌的周围分4点(200 μL)注入同种异体骨髓间充质干细胞1×1011L-1;每组8只.于移植4周后处死动物,取梗死边缘正常心肌组织,TUNEL法检测心肌细胞凋亡形态,并计算心肌细胞凋亡率.主要观察指标:①凋亡心肌细胞的形态变化.②实验组和对照组心肌细胞的凋亡率.结果:①造模后4周,TUNEL检测显示捌亡的心肌细胞核呈深浅不一的深褐色.细胞轮廓清楚,而正常增殖的心肌细胞不被染色.②经显微镜结合计算机显微图像分析系统检测对照组、实验组心肌细胞凋亡率分别是(1.12±0.06)%,(0.81±0.02)%,两者相比差异有显著性意义(P＜0.05).结论:骨髓间充质干细胞移植在一定程度上可以抑制急性心肌梗死后正常心肌细胞凋亡的发生.     

细胞移植改善心功能障碍的应用研究

细胞移植是修复受损心肌的一项新技术，它增加心肌细胞数量，限制心室扩张，增生血管，增强心肌收缩力，改善衰竭心脏结构和功能。同时还可作为分子平台，将治疗基因导入移植细胞，使移植细胞具有多重治疗效用。移植细胞包括胚胎心肌细胞，成年心肌细胞，骨骼肌源细胞，骨髓干细胞，平滑肌细胞和内皮细胞等。各类移植细胞具有不同的特性，可能存在供体来源受限，免疫排斥反应，与宿主心肌电机械藕联及如何调控移植细胞在心脏中分化和增殖等问题。章针对细胞移植修复心肌，就不同移植细胞修复心肌的优缺点，各类移植细胞的治疗效果及其在改善心脏功能方面的应用及存在问题进行综述。     

自体骨髓造血干细胞心肌移植术12例的围术期护理

目前,对于各种缺血性心脏病,内科药物治疗、介入治疗和手术治疗虽然能够改善心肌缺血和心力衰竭症状,使闭塞的血管再通,挽救缺血心肌,但对已坏死心肌或无功能的心肌无治疗作用,而干细胞移植能诱导分化有功能的心肌细胞,并能取代坏死及无功能的心肌,成为治疗缺血性心肌病的希望。我科于2003年2月至2004年12月用骨髓造血干细胞移植术救治各类缺血性心脏病患者12例,降低了各类缺血性心脏病的病死率。现将护理体会介绍如下：     

骨髓干细胞移植治疗冠心病的研究进展

骨髓干细胞是一种具有多向分化能力的多潜能细胞，在心肌的微环境下可分化为心肌细胞，被认为是心肌细胞再生的来源之一。通过心肌细胞再生，可以抑制心脏重塑，改善心脏功能。     

骨髓间充质干细胞移植治疗心肌梗死的研究现状和展望

目前心肌梗死的治疗手段主要包括药物治疗、冠状动脉介入治疗、冠状动脉旁路手术等，这些手段只能在一定程度上挽救濒死心肌细胞，防止梗死扩大，缩小心肌缺血范围，也在可以在一定程度上缓解患者的临床症状，理想的疗法应是能使心肌重生来改善心脏的功能。干细胞是一类具有无限或较长期增殖、自我更新和分化潜能的细胞，干细胞移植是一项新兴的细胞生物工程技术。因此，近年来，干细胞移植治疗心肌梗死成为一个研究热点。     

骨髓间充质干细胞向心肌样细胞的诱导分化

骨髓间充质干细胞以其心肌横向分化的可塑性和多重优势,移植至缺血心肌中可分化为心肌细胞,增加有功能心肌细胞数量,在心肌损伤性疾病的治疗上展现着强大潜能,成为心肌再生的种子细胞之一,其向心肌样细胞的体外诱导分化是其中的一个研究热点。     

骨髓干细胞自体移植治疗缺血性心脏病的理论与实践

随着成体干细胞转分化现象的发现和深入研究,自体骨髓干细胞移植修复坏死心肌,防治心肌梗死后心力衰竭成为近年再生医学研究的热点之一。骨髓间充质干细胞、造血干细胞、内皮祖细胞、骨髓单个核细胞等骨髓细胞群分别被用于急性心肌梗死自体细胞移植治疗的动物模型及一期临床试验,结果发现移植入心脏的骨髓干细胞可转分化为心肌细胞、血管内皮细胞及血管平滑肌细胞,并能改善心肌梗死后的心功能。作用机制主要包括改善心肌梗死后左室重构,促进侧支血管形成和新生心肌组织。经心外膜、心内膜、冠状动脉及外周循环等不同的细胞移植途径被用于动物实验及临床试验,最佳的移植途径与移植时机的选择密切相关。目前主要问题包括骨髓干细胞迁移和分化的信号途径,有效的干细胞分离和体外扩增技术,最佳的细胞亚群、数量、移植途径和时机,致心律失常和致肿瘤作用等。随着骨髓干细胞移植治疗的深入研究,骨髓干细胞移植结合梗死心肌的血运重建和药物治疗,可能成为将来防治心肌梗死后心力衰竭的标准疗法。     

诱导骨髓间充质干细胞分化移植后的心脏电生理特性

背景:随着生物技术的发展,使用骨髓间充质干细胞修复心肌梗死后或者心肌肥厚心肌组织的电生理学成为当今研究热点.目的:概述骨髓间充质干细胞向心肌细胞诱导分化移植后的电生理特征的研究进展.方法:应用计算机检索PubMed数据库,Springer Link数据库,Science Direct数据库,CNKI数据库2000-01/2010-10文献,检索词分别为"bone marrow mesenchymal stem cells,cardiac/heart,electrophysiology/ electrophysiological characteristics"和"骨髓间充质干细胞,心脏,电生理".选择骨髓间充质干细胞向心肌细胞诱导分化移植后的电生理特征的文章,无论观察对象是人或者动物均纳入检索标准.排除重复研究或Meta分析类文章.结果与结论:收集到208篇相关文献,排除162篇不符合标准的文献,共纳入46篇符合标准的文献.经分析得出以下结论:骨髓间充质干细胞诱导分化移植后,在动物试验模型中和心肌梗死或心肌肥厚的患者中均可有效的改善心功能,为心肌病的临床治疗提供了崭新的策略.而移植后所生成的心肌样细胞在改善心脏功能的同时,对心脏电生理也产生了一定的影响.     

干细胞移植治疗缺血性心脏病的进展及其作用机制

学术背景：心肌梗死后，尽管现有的内外科治疗手段可以改善冠状动脉供血、挽救缺血心肌，但对已坏死的心肌或无功能心肌尚无良好治疗措施。细胞作为构成心脏结构、执行心脏功能的物质基础，尽管存在争议，但大量研究资料表明干细胞移植治疗是安全有效的。 目的：文章试图就目前成体干细胞在缺血，陛心脏病治疗的临床研究进展做一综述，客观评价成体干细胞治疗缺血性心脏病的安全性、有效性，阐述成体干细胞改善心功能的可能机制，介绍当今临床研究方向。 检索策略：由该论文的研究人员应用计算机检索Pubmed数据库1996／2007成体干细胞与缺血性心脏病方面的文献，检索词“adult stem cells,ischemial heart disease，cardiomyocytes”，并限定文章语言种类为English。同时计算机检索中国期刊全文数据库1996／2007的相关文献，检索词“成年干细胞，心肌细胞，缺血性心脏病”，并限定文章语言种类为中文。共检索到1303篇文献，对资料进行初审，纳入标准：①文章所述内容应与缺血性心脏病干细胞移植密切相关。②同一领域选择近期发表或在权威杂志上发表的文章。排除标准：①重复性研究。②Meta分析。 文献评价：文献的来源主要是通过对干细胞移植治疗缺血，陛心脏病现状及其作用机制进行汇总分析。1303篇文献中，动物实验和在体、离体、细胞学实验626篇，综述、述评、讲座类文献345篇，临床研究45篇，选用其中的46篇作为本文参考文献。 资料综合：①干细胞为一群具有自我更新、多向分化潜能的原始细胞，分为胚胎干细胞和成体干细胞。虽然研究表明胚胎干细胞较成体干细胞具有更强的增殖和分化潜能，但由于其涉及伦理道德、来源困难等原因，限制了它的使用。②就目前已完成的包括不同类型的成体细胞（如骨髓单个核细胞、内皮祖细胞、CD133^＋细胞、骨髓间充质干细胞、成肌细胞等）移植治疗缺血性心脏病的早期临床试验来看，尽管存在样本小、缺乏随机对照等不足，但均显示一个公认的事实，即无论采用何种方法移植成体干细胞治疗缺血性心脏病均是安全有效的。这对于正在进行的较大规模的临床研究是十分重要的，为其提供了更充分的临床资料。③多数研究认为干细胞改善心功能的作用机制包括直接与间接效应，如移植细胞横向分化为再生心肌与血管、移植细胞的旁分泌作用促进血管再生、抑制心肌细胞凋亡及心室重构等。近来研究认为外源前体移植心肌可以刺激机体内源心肌存留的干细胞增殖，从而改善心功能。 结论：尽管目前成体干细胞改善心功能的确切机制仍不清楚，但多数早期临床研究表明成体干细胞移植治疗缺血性心脏病是安全有效的。当前的研究方向是需要随机、双盲、安慰剂对照的多中心临床试验。