作為由嚴重心血管疾病引起的醫療緊急事故，心肌梗塞（MI）對心臟造成永久性的危及生命的損傷。在一項新的研究中，來(lái)自中國香港城市大學(xué)和韓國天主教大學(xué)等研究機構的研究人員開(kāi)發(fā)出一種雙管齊下的方法：利用兩種類(lèi)型的干細胞同時(shí)再生心肌細胞和心臟血管系統。這一發(fā)現為開(kāi)發(fā)出一種修復發(fā)生心肌梗塞的心臟（下稱(chēng)MI心臟）的療法提供了希望，而且一旦開(kāi)發(fā)成功，這種療法有望作為對重癥患者進(jìn)行現有的復雜且危險的心臟移植的替代方案。相關(guān)研究結果近期發(fā)表在Nature Communications期刊上，論文標題為“Dual stem cell therapy synergistically improves cardiac function and vascular regeneration following myocardial infarction”。

心肌梗塞是一種由心肌的冠狀動(dòng)脈供血不足引起的致命疾病。它導致心肌細胞（CM）的永久性損失和瘢痕組織形成，從而引起心臟功能的不可逆破壞，甚至心力衰竭。針對嚴重心肌梗死和晚期心力衰竭的治療選擇是有限的，心臟移植是最后的選擇。但是，它風(fēng)險很大，成本高，并且受限于合適的供者。因此，基于干細胞的療法已成為一種有前途的治療選擇。

香港城市大學(xué)生物醫學(xué)科學(xué)系干細胞生物學(xué)家Ban Kiwon博士一直致力于開(kāi)發(fā)新型的基于干細胞的心臟再生療法。他解釋道，“心臟是一種由心肌和血管組成的器官，在那里，血管是向心肌供應氧氣和能量所必不可少的。鑒于心肌梗塞發(fā)生后，心肌和心臟血管系統都會(huì )受到嚴重損傷，因此治療策略應當側重于同時(shí)對這兩者進(jìn)行綜合修復。但是，在此之前，這些策略?xún)H專(zhuān)注于修復其中的一種。

基于此，Ban博士及其合作者開(kāi)發(fā)了一種雙管齊下的方法。它旨在通過(guò)利用兩種主要的干細胞類(lèi)型---人骨髓間充質(zhì)干細胞（hMSC）和源自人誘導性多能干細胞的心肌細胞（hipsC-CM），同時(shí)讓心肌和心臟血管系統再生。

在這項新的研究中，之所以使用hMSC是因為它們具有突出的旁分泌活性，可分泌良好的蛋白來(lái)促進(jìn)血管再生和內皮細胞存活；之所以使用hipsC-CM是因為它們與人原代心肌細胞在心臟特異性基因、結構蛋白和離子通道的表達方面，更重要的是在自發(fā)性收縮方面，具有相似性。

首次研究?jì)煞N不同的干細胞對心臟修復的影響

雖然之前的多項研究分別描述了hiPSC-CM或hMSC對心肌梗塞的有益作用，但是這是同時(shí)探究這兩種不同干細胞在心臟修復中的作用的第一項研究。這些研究人員采用了一種雙管齊下的方法：hMSC和hiPSC-CM通過(guò)兩種不同的途徑加以遞送。將hipsC-CM直接心肌內注射到大鼠心臟的邊緣區域，而將裝載hMSC的補片植入在梗塞區域的頂部上，就像繃帶那樣。

這些結果顯示，這種雙管齊下的方法導致MI心臟中的心臟功能的顯著(zhù)改善和血管形成的增強。植入的裝載hMSC的補片不僅提供了如預期的那樣增強血管再生的微環(huán)境，而且還改善了hipsC-CM的停留，最終增強了心臟功能并恢復了受損的心肌。

此外，組織學(xué)分析結果表明，裝載hMSC的補片的植入促進(jìn)了注射的hiPSC-CM的功能成熟。它們在細胞變得更加細長(cháng)和具有矩形的形狀，組裝起來(lái)似乎更有條理，這是成熟的成體心肌細胞的典型形態(tài)特征。心肌內注射的hipsC-CM的功能成熟尤為重要。這是因為它可以降低心律失常的潛在風(fēng)險，其中心律失常意味著(zhù)心臟不規則收縮，這是心臟性猝死的一個(gè)主要原因。

心臟再生及其他方面的應用潛力

Ban博士說(shuō)，“我們相信這種新型的雙管齊下的方法能夠潛在地為心臟再生領(lǐng)域提供轉化益處和臨床益處?；谙嗤脑?，這種治療方案也可能適用于修復其他器官，包括大腦、肝臟和胰腺，在那里，多種類(lèi)型的干細胞是共存的?！边@些研究人員如今正在大型動(dòng)物模型（比如豬）中開(kāi)展后續研究。