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Nature重大进展!攻克第一大“杀手”的新型干细胞疗法 将进入人体临床

来源:admin

日期: 2019.07.15

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7月2日,《自然生物技术》杂志发表了干细胞治疗心力衰竭的重大进展。华盛顿大学的研究人员成功地使用人类干细胞来恢复心力衰竭猴子的心脏功能。研究结果表明,这项技术将对心衰患者有效,最早将于后年投入人体临床试验。

 

 

心力衰竭是一种心血管疾病,是危害人体健康的最大杀手。大多数的心力衰竭由心脏病发作引起心肌死亡所致。由于心肌不再生,受损区域被瘢痕组织取代,而瘢痕组织没有收缩功能,结果就会导致心脏变弱,甚至再也不能泵出足够的血液来为身体提供所需的氧气。心力衰竭的症状包括疲劳、严重虚弱和呼吸短促。目前尚无有效的办法来恢复心脏失去的肌肉功能。

 

《自然生物技术》上的这项研究带来了新希望!研究结果显示,人类胚胎干细胞来源的心肌细胞可以使猕猴心脏梗塞区域再次血管化,减少疤痕大小,恢复大量的心脏功能。该研究的主要领导者之一、华盛顿大学医学院病理学教授Charles E Murry表示,这些细胞形成了新的肌肉,并融入心脏,使心脏再次拥有泵血的功能。在一些动物身上,这些细胞使心脏的功能恢复到了正常值的90%以上。

 

干细胞恢复心力衰竭动物的心脏功能

 

在这项新研究中,科研人员在猕猴中诱发了实验性心脏病发作。之所以选择猕猴,是因为它们的心脏大小和生理学接近于人类。心脏病发作降低了心脏的左心室射血分数——衡量心脏每次跳动时泵出的血液量——从大约65%降至40%,这足以导致动物心脏衰竭。

 

试验进行两周后,科研人员将源于人类胚胎干细胞的心脏细胞注射至猕猴的瘢痕组织以及周围。治疗组中的每只猕猴接受了约7.5亿个人类胚胎干细胞来源的心肌细胞,而对照组猕猴只注射无细胞的溶液(其他成分与治疗组一样)。

 

研究人员发现,治疗四周后,对照组猕猴的射血分数基本保持不变,保持在40%左右;但治疗组猕猴的射血分数上升到了49.7%。磁共振成(MRI)扫描显示,治疗组猕猴心脏疤痕组织中生长出了新的心肌,而对照组则没有出现新的心肌。

 

到了试验进行的第三个月,对照组猕猴的射血分数下降,而治疗组的两只猕猴持续改善——射血分数分别上升至了61%和66%,基本达到了正常的射血分数。

 

当研究心脏时,科研人员发现心脏细胞在受损区域形成了新的肌肉组织,并且取代了10%至29%的瘢痕组织,与周围的健康组织融为一体。

 

开发“一次性”的治疗方法

 

该研究团队利用源于人类胚胎干细胞的心肌细胞恢复了猕猴受损的心脏,现在他们想为人类做同样的事情,并且最早将在2020年进入人体临床试验阶段。

 

科研人员表示,他们的目标是开发一种治疗方法,用于心脏病发作后预防心力衰竭。“因为心脏细胞的使用期长,因此不需要额外的治疗。未来还可以对移植的细胞进行基因改造,以降低免疫排斥的风险”。

 

具体而言,他们想用冻存的“现成”细胞来创造一种“一次性”的治疗方法,就像O型阴性血一样,可以进入任何只有适度免疫抑制的受体内。

  

 

当前心力衰竭的治疗方法均只能改善症状而不能根治。若要根治,则需要建立新的心肌细胞来取代受损的细胞。20年前,分离和培育人类胚胎干细胞技术的发展,促使Murry和他的同事们开始研究了这种肌肉构建策略。

 

Murry介绍道,心脏病发作后2到4周,当疤痕组织还“新鲜”时,治疗效果可能是最好的。“细胞治疗正在快速发展,源自于人类胚胎干细胞的细胞正用于试验性治疗黄斑变性、脊髓损伤以及心脏病,未来治疗帕金森和糖尿病可能并不遥远。”

 

“所有的这些都在筹备中。”

 

参考文献: 

Yen-Wen Liu et al, Human embryonic stem cell–derived cardiomyocytes restore function in infarcted hearts of non-human primates, Nature Biotechnology (2018). DOI: 10.1038/nbt.4162

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