干细胞移植的局限性

发生心肌梗死后，供给心肌的部分血流中断，导致心肌细胞坏死。自然的修复机制包括心脏增大、心肌细胞增多和骨髓干细胞（BMC）迁移，这些机制起到一定的作用，但无一有长期效果。人们曾尝试，获取BMC或间质干细胞（mesenchymal stem cell，MSC），并直接注射到缺血的心肌，以求修复受损心肌，但因移植干细胞的生存力差，这种技术只取得了有限的成功。

新突破

8月10日在线Nat Med（DOI 10 1038/nm912）上发表了哈佛医学院Brigham和妇女医院的医学主任Dzau博士和Mangi等完成的一项新研究，结果显示，通过基因工程改造的干细胞，克服了以前的困难，能修复心梗后受损心肌和重建正常的心脏功能。这个研究将发表在9月的Nat Med上。

Dzau博士说：“人们对干细胞是否能用来在心梗后修复心肌一直很感兴趣，现在我们的研究资料提示这是可能的。”以往利用骨髓细胞移植治疗心梗的效果不佳，因为许多干细胞在移植到心脏组织后死亡，结果没有足够的细胞能再生和修复心脏组织。在一些动物实验中，Dzau博士等发现所有的干细胞在4天之内死亡。他们对此的解释是，在心梗后，灌注心脏受损部位的血流不足，因此不足以支持移植的干细胞。

在最新的小鼠实验中，他们将小鼠骨髓干细胞进行基因改造，以病毒为载体，在这些干细胞中加入一个单肽Akt1，它能阻断引发细胞凋亡的信号。将这些改造的干细胞注射到小鼠心脏中的受损部位，Akt1被激活，并使干细胞存活。2周后小鼠的心脏功能恢复正常。Dzau博士说：“这些改造的干细胞存活时间长，比未改造的干细胞功能强，它们有足够的时间转变为心肌细胞。”Dzau博士的研究组还发现，如果增加改造的干细胞数量，疗效更显著。

Dzau博士推测，这个发现将为一个新的研究方向打开大门，即将基因改造的成年干细胞应用于重建多种类型的受损组织，包括心脏、脑和脊髓等。他说：“这项研究的结果给我们带来了希望，我们可以使用成年干细胞，而不需使用胚胎干细胞来修复受损组织。成年干细胞具有一些局限性，但基因改造可以增强它们的功能，使它们更强壮，更好地发挥作用。”

一个极有前途的研究方向

美国西雅图华盛顿大学病理系的副教授Murry博士对此项研究的结果表示惊叹。他说：“这个研究有趣的是解决了细胞凋亡的问题，这个问题一直阻碍这一领域的发展。研究者利用一个已知的使细胞存活的方法，大大提高了干细胞的存活力，从而能有效地修复心肌。”但他认为干细胞不一定是通过转变为心肌细胞而改善心脏功能的，而可能是通过其他途径。例如，最近有研究报告，干细胞治疗能使脊髓受伤的小鼠恢复肢体运动，但干细胞并没有转变为神经细胞，它们是通过分泌化学物质来加强现存神经细胞作用的。

Murry博士强调：“将基因治疗和干细胞治疗结合起来能够大大提高控制细胞行为的能力，这是一个有发展的研究方向。”

应用于临床的实际困难

但是一个现实的问题是，为了避免免疫排斥反应，用于移植到心脏的干细胞要从病人自身的骨髓取得。单是纯化这些干细胞就需1天的时间，再通过基因工程改造这些细胞则需更长时间，而心梗需要及时快速的治疗。

Dzau博士说，在不久的将来，可以为那些心脏病高危人群或有慢性心脏病的人，提取和储存个人的干细胞以备急用。但是很少有人能支付得起所需的高额费用。

更为实际的方法可能是建立有许多不同系的干细胞库，每个人都能从中找到免疫学相配的细胞。但也许没有这样做的必要，一些研究提示，Dzau研究组使用的骨髓干细胞不会引起免疫排斥。如果是这样，医师们就可以使用任何供者的细胞治疗任何患者了。

阻止细胞凋亡是否会致癌？

有一种顾虑是，阻断引发细胞凋亡的信号是否会增加干细胞转为癌细胞的机会。但Dzau博士认为这种危险很小，因为心肌细胞分裂很罕见，Akt1改变的干细胞转变为心肌细胞后几乎没有机会成为癌细胞。

摘自 中国医学论坛报