干細胞能自我更新，其在特定條件下能夠產生至少一種終末分化細胞,有望修復或替換心肌病、心力衰竭和冠心病等心臟病發(fā)作時損害的心臟組織,能夠改善患者心功能,提升生活質量。

心臟病包括心臟傳導系統(tǒng)疾病、心肌缺血、心力衰竭和心律失常等,嚴重威脅國民經濟與健康。在中國,心臟病的患病人數(shù)持續(xù)增加，2016-2020年急性心肌梗死 ( myocardial infarction, MI) 的死亡率總體仍呈上升態(tài)勢"。

傳統(tǒng)療法干預心臟病效果欠佳

目前治療心臟病的方法包括外科手術治療、介入治療和藥物治療等。其中藥物治療的效果有待增強,外科手術過程中產生的創(chuàng)面大,易引發(fā)多種并發(fā)癥。相比之下,介入治療為微創(chuàng)手術，但也伴隨著不同程度并發(fā)癥的發(fā)生,這些方法都無法對已經壞死的心肌產生治療作用。

干細胞移植為治療心血管疾病提供新思路

近年來，干細胞技術作為第三種醫(yī)療手段，為許多“頑疾”帶去了治療的希望，而其與心臟疾病對抗的表現(xiàn)也毫不遜色，展現(xiàn)了干細胞用于心臟疾病的巨大潛力。

干細胞治療心臟病的機制

1、分化為心肌細胞

干細胞具有多向分化潛能，在體外能分化為心肌細胞、內皮細胞和血管平滑肌細胞。但目前研究發(fā)現(xiàn)干細胞分化為心肌細胞與改善的心功能不完全符合，其他的機制也發(fā)揮了重要的作用。

2、分化成新生血管

研究發(fā)現(xiàn)干細胞可以分化成新生血管，這有助于提高缺血性心肌病患者的心功能。

3、旁分泌機制

移植的干細胞可通過釋放細胞因子、化學趨化因子、生長因子或微粒進入周圍組織而誘導心肌修復。這些物質能促進再生過程，包括內源性干細胞的激活、新血管形成、抑制凋亡，抑制肥大增生等，這些作用提高了心室功能，改善灌注，促進心肌修復。

研究證明移植干細胞的旁分泌機制發(fā)揮主要作用

大量實驗表明干細胞在移植后的缺血缺氧環(huán)境中存活率低,少量的細胞不足以發(fā)揮治療作用，但移植細胞可以分泌多種細胞因子和外泌體等生物活性物質。

基質細胞衍生因子-1 已被證明參與干細胞的動員、歸巢、增殖和分化，在干細胞歸巢到損傷心肌中具有重要作用;

外泌體內含多種物質,能參與細胞間信息交流, miR-24(來源于心肌球源性細胞的外泌體)通過靶向弗林蛋白酶調節(jié)心臟纖維化，減少了心肌瘢痕的形成;氧化應激為心臟 疾病發(fā)展過程中的關鍵步驟,心臟祖細胞( cardiac progenitor cells, CPCs)來源的外泌體中miR-21能下調程序性細胞死亡因子,保護CMs免受氧化應激引起的細胞凋亡。

基礎研究證明干細胞外泌體的臨床價值

Khan 等發(fā)現(xiàn)心肌內注射小鼠ESCs來源的外泌體后未在MI小鼠模型中觀察到腫瘤的形成。Liu等川研究發(fā)現(xiàn)用能夠緩慢釋放細胞外囊泡的補片進行試驗不會增加MI大鼠的心律失常負擔,結果表明外泌體有望在MI后心臟修復中發(fā)揮治療作用的同時克服干細胞治療的一些缺點。

臨床案例（一）

研究方法：現(xiàn)有的臨床研究通過冠狀動脈內或心肌內注射等方法將細胞直接輸送到心肌部位。Butler等[28]進行了一項II期臨床隨機試驗,將骨髓間充質 干細胞( bone marrow mesenchymal stem cells, BMSCs)經靜脈注射到慢性非缺血性心肌病患者體內。

研究結果：結果顯示,自然殺傷細胞減少程度與左室射血分數(shù)的改善程度相關,靜脈輸注同種異體缺血耐受BMSCs的治療作用與循環(huán)炎癥細胞數(shù)量改變相關。表明靜脈輸注BMSCs確實發(fā)揮了全身作用,能調節(jié)炎癥反應,這種全身效應可能是通過抗炎特性介導的非心血管系統(tǒng)效應。通過對細胞外泌體進行修飾可以增強其靶向性，基因修飾或者預處理可以增強干細胞的治療作用。干細胞移植策略的比較見表1

臨床案例（二）

研究理論與方法

MSCs外泌體還能刺激新生血管的生成，Teng等[29]使用人臍靜脈內皮細胞進行血管生成實驗，將其與外泌體孵育12h使管樣結構形成。

研究結果

結果表明，MSC來源的外泌體可以被內皮細胞內化,可增強人臍靜脈內皮細胞的成管能力,在去除外泌體的條件培養(yǎng)基和磷酸緩沖液對照組之間，血管生成和心功能改善沒有差異。

總結與展望

對心臟病患者而言,干細胞治療可以改善心功能,促進血管新生和心肌再生。其臨床前研究與臨床試驗已取得進展,干細胞的再生能力使干細胞在治療心臟病上占據(jù)優(yōu)勢,干細胞治療是非常有前景的治療心臟病的方法。人體內多種類型干細胞可以應用于疾病治療中,應用干細胞的倫理和免疫排斥等問題正一步步得到解決。