动物实验研究显示心脏干细胞移植可减少心梗后心律失常发生

2012-08-16 16:54 来源:丁香园 作者:ecoliDH5
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研究人员在受损心脏再生方面取得了重大进展。由胚胎干细胞分化得到的心肌细胞移植入豚鼠心脏后,与宿主肌肉之间具有电耦合性和心肌收缩同步性。移植同时降低了心肌梗塞(通常称为心脏病)豚鼠模型的心律失常(心律不齐)发病率。该项研究由华盛顿大学主导进行,其结果发表于8月5日期《自然》(Nature)杂志上。文章资深作者Michael Laflamme博士说;“这些结果强有力地证明,人心肌细胞移植符合真实心脏再生所需的生理标准。在心脏的机械修复和电位修复方面,这些结果对以人胚胎干细胞为基础进行的心脏治疗方法继续研发起到了一个支持性作用。”

心肌梗塞过程中,流向心肌的富氧血液为形成的凝块所中断,导致了下游心肌死亡并最终为瘢痕组织所代替。它可以造成心脏充血与排空方面的机械性问题,也对调剂心跳节奏的电流信号产生干扰。在该项研究中,豚鼠心脏左心室存在一处损伤(左心室是由心脏厚壁所围成的下部腔室,负责将含氧血液向体内泵出)。在损伤部位形成了一个瘢痕,同时心室壁变薄,这二者均可使心脏表现出泵出功能降低,并增加了心律不齐的易感性。对受损心脏植入人心肌细胞后,瘢痕性左心室显示出了部分再肌化。与之前的研究结果一致,试验表明,植入人心肌细胞的受损心脏的机械功能出现了改善。更令人吃惊的是,这些心脏的心律失常发生率要少于未经植入的受损心脏。“几年以前我们曾证明,移植人胚胎干细胞衍生的心肌细胞可以改善受损心脏的泵出能力。”华盛顿大学病理学副教授、华盛顿大学心血管生物学中心及干细胞与再生医学研究所成员MichaelLaflamme博士说。“在这篇近期发表的文章中,”他解释道,“我们证明,移植这类细胞也可以降低心律失常[心律不齐]的发病率。”

Laflamme和华盛顿大学心脏病学系病理学、生物工程和医学教授CharlesE.Murry博士都是该文的资深作者。第一作者为华盛顿大学病理学系的Yuji Shiba博士和Sarah Fernandes博士。Shiba也同时来自日本信州大学心血管医学系。Laflamme指出,由于心律失常是患者心肌梗塞后的一个主要致死原因,如果证明该效应可以在大型动物模型上取得成功,那么它也可能有用于临床方面。科学家们曾一直担忧,移植胚胎干细胞衍生的心肌细胞可能会促进心律不齐的发生。“与之相反的是,至少在豚鼠模型中,这些细胞会抑制心律不齐的发生,”Laflamme及其团队对他们的发现感到高兴。

尽管Laflamme与Murry此前曾证明,移植该类细胞改善了受损心脏的泵出功能,但Laflamme指出,之前并未确定移植细胞与心脏原有肌肉之间实际上是否存在耦合性与发射的同步性。他认为,这类细胞可能以间接方式,或许通过释放信号分子,而非形成新的力量形成单元的方式,来发挥其有益影响。“通过研究我们发现,实际上,心脏细胞移植物的确与豚鼠心脏之间存在耦合性。”他说。研究团队发现,在植入的所有正常、未受损心脏以及大多数受损心脏中,心脏细胞移植物都具有电耦合性。研究人员通过移植基因修饰的人心肌细胞,发现每次发射都会出现发光,进而观察到这种耦合现象。这种移植细胞的光学信号与心电图(受体心脏的电信号)进行关联,研究人员得以确定移植细胞是否与动物心脏存在电耦合性。

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编辑: yanyingchuan

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