杜克大学-新加坡国立大学医学院研究人员开发的一种用于心力衰竭的干细胞疗法在临床前试验中显示出有希望的结果。这些细胞被移植到受伤的心脏后，能够修复受损的组织并改善心脏功能。

图片:正在跳动的人类心脏细胞

Credit: Karl Tryggvason教授和Lynn Yap博士

杜克大学-新加坡国立大学医学院研究人员开发的一种用于心力衰竭的干细胞疗法在临床前试验中显示出有希望的结果。根据他们发表在《npj再生医学》杂志上的研究，这些细胞被移植到受伤的心脏后，能够修复受损的组织并改善心脏功能。

全世界最常见的死亡原因是缺血性心脏病，这是由流向心脏的血液减少引起的。当流向心脏的血液被阻塞时，心肌细胞就会死亡——这种情况被称为心肌梗死或心脏病发作。

在这项研究中，使用了一种独特的新方案，在实验室中培养多能干细胞或未成熟干细胞，使其生长为心肌前体细胞，而心肌前体细胞可以发育成各种类型的心脏细胞。这是通过细胞分化完成的，这是一个分裂细胞获得特殊功能的过程。在临床前试验中，将前体细胞注射到心肌梗塞受损的心脏区域，在那里它们能够生长成新的心肌细胞，修复受损组织并改善心脏功能。

“早在注射后四周，就有快速的移植，这意味着身体正在接受移植的干细胞。我们还观察到新心脏组织的生长和功能发育的增加，这表明我们的方案有可能发展成为一种有效和安全的细胞治疗手段，”新加坡南洋理工大学李光前医学院助理教授Lynn Yap博士说。作为该研究的第一作者，Yap博士在担任杜克大学-新加坡国立大学心血管与代谢紊乱(CVMD)项目助理教授期间领导了这项研究。

在其他研究小组进行的研究中，移植已经跳动的心肌细胞会带来致命的副作用，即室性心律失常——心跳异常会限制或停止心脏向身体供血。

杜克大学和新加坡国立大学的研究人员开发的新程序包括将不跳动的心脏细胞移植到受损的心脏中。移植后，细胞扩张并获得了心脏其他部分的节律。通过这种方法，心律失常的发生率降低了一半。即使发现了这种情况，大多数发作也是暂时的，并在30天左右自行消退。此外，移植的细胞不会引发肿瘤形成——这是干细胞治疗的另一个常见问题。

“我们的技术使我们离为心力衰竭患者提供一种新的治疗方法又近了一步，否则这些患者将带着患病的心脏生活，康复的机会渺茫。”它还将对再生心脏病学领域产生重大影响，因为它提供了一种久经考验的方案，可以恢复受损的心肌，同时降低不良副作用的风险，”杜克大学-新加坡国立大学心血管疾病项目的卡尔·特里格瓦森教授说。他是这项研究的资深作者。

Tryggvason教授也是陈本基金会糖尿病研究教授，他正在领导其他研究，将这种再生医学方法应用于糖尿病患者、眼睛黄斑变性患者和需要皮肤移植的患者。

所有这些研究的基础是一种可控、稳定和可重复的方法，利用层粘连蛋白(一种在细胞与其周围结构的相互作用中起主要作用的蛋白质)制造适合移植的细胞。层粘连蛋白以不同的形式存在，取决于它们的环境，并在指导特定组织细胞类型的发展中起关键作用。在这项研究中，干细胞通过在心脏中丰富的层粘连蛋白类型上生长分化为心肌细胞。

“为了确保患者的安全，细胞疗法必须显示出一致的疗效和可重复的结果。通过广泛的分子和基因表达分析，我们证明了我们基于层粘连蛋白的生成功能性细胞治疗心脏病的方案是高度可重复性的，”该研究的合著者、杜克-新加坡国立大学计算生物学中心主任Enrico Petretto副教授说。

文章标题

Pluripotent stem cell-derived committed cardiac progenitors remuscularize damaged ischemic hearts and improve their function in pigs

来源 | AAAS

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