中醫(yī)藥干預(yù)骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞移植治療缺血性心臟病研究進(jìn)展

趙 鴻

（湖南中醫(yī)藥大學(xué)第一附屬醫(yī)院，長(zhǎng)沙410007）

中醫(yī)藥干預(yù)骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞移植治療缺血性心臟病研究進(jìn)展

趙 鴻

（湖南中醫(yī)藥大學(xué)第一附屬醫(yī)院，長(zhǎng)沙410007）

骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞由于取材方便、可自身來源、易于分離和體外擴(kuò)增能力強(qiáng)、免疫原性低、易于外源基因的導(dǎo)入和表達(dá)、可基因修飾、不涉及倫理學(xué)問題而成為缺血性心臟病細(xì)胞移植治療的理想種子細(xì)胞。許多學(xué)者將中藥與干細(xì)胞移植相結(jié)合，發(fā)揮中醫(yī)藥多靶點(diǎn)、多效應(yīng)、毒副作用小的優(yōu)勢(shì)，在MSCs的培養(yǎng)、誘導(dǎo)分化和移植中起到協(xié)同增效、優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)的功效。

骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞；缺血性心臟??；中醫(yī)藥干預(yù)

心肌缺血是指各種原因引起冠狀動(dòng)脈血流量降低，致使心肌氧等物質(zhì)供應(yīng)不足和代謝產(chǎn)物清除減少的臨床狀態(tài)，急性心肌梗死是其最危重的臨床類型。動(dòng)脈搭橋、心臟外科手術(shù)、溶栓療法等手段的應(yīng)用使得缺血心臟能在短時(shí)間內(nèi)重新獲得血液灌注并恢復(fù)氧供應(yīng)，但目前臨床所用的治療手段不能逆轉(zhuǎn)已壞死的心肌，心臟移植由于費(fèi)用和排斥反應(yīng)等問題也不能得到推廣應(yīng)用。20世紀(jì)90年代以來，干細(xì)胞技術(shù)的出現(xiàn)與逐步成熟，給缺血性心臟病治療帶來了新的曙光。

1 骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞的概念及生物學(xué)特征

干細(xì)胞是具有自我更新與增殖分化能力的細(xì)胞，能產(chǎn)生表現(xiàn)型和基因型與自己完全相同的子細(xì)胞，近年來，隨著干細(xì)胞研究的深入，干細(xì)胞移植在轉(zhuǎn)基因治療、組織工程學(xué)等方面顯示良好前景。

骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞（BMSCs）是成體干細(xì)胞的一種，來源于中胚層的間充質(zhì)，由Friedenstein［1］于1976年發(fā)現(xiàn)并描述，并于1991年由Caplan［2］正式命名。大量研究顯示［3-5］：BMSCs具有跨系統(tǒng)，跨胚層的多分化潛能和高度自我更新能力，在不同環(huán)境和刺激因子的誘導(dǎo)條件下可分化為多種組織細(xì)胞，如心肌細(xì)胞、內(nèi)皮細(xì)胞、成軟骨細(xì)胞、成骨細(xì)胞、成纖維細(xì)胞、肌細(xì)胞、脂肪細(xì)胞、神經(jīng)組織細(xì)胞等中胚層及神經(jīng)外胚層組織細(xì)胞，具有很高的可塑性。

BMSCs由于取材方便、可自身來源、易于分離和體外擴(kuò)增能力強(qiáng)、具有高度自我更新能力和多向分化潛能、免疫原性低、易于外源基因的導(dǎo)入和表達(dá)、可基因修飾、不涉及倫理學(xué)問題，已作為一種重要的種子細(xì)胞越來越引起人們的關(guān)注［6］。

2 骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞移植治療缺血性心臟病

2001年，紐約醫(yī)學(xué)院的0rlic等［7］首次報(bào)道將BMSCs移植到梗死小鼠心臟中，實(shí)驗(yàn)結(jié)果提示局部釋放的BMSCs能重新產(chǎn)生心肌細(xì)胞。Wak Makino等［8］用5-aza體外誘導(dǎo)BMSCs，通過7d、14d、21d三個(gè)不同時(shí)相點(diǎn)的觀察發(fā)現(xiàn)：3O%的體外誘導(dǎo)后BMSCs7d后細(xì)胞變大，形成類心肌細(xì)胞并與相鄰細(xì)胞連接；14d后，出現(xiàn)了肌管樣結(jié)構(gòu)和自主樣搏動(dòng)；21d后的分化細(xì)胞可以同步起搏，分化的心肌細(xì)胞在電鏡下能觀察到特異的類心肌結(jié)構(gòu)。

方利君［9］等發(fā)現(xiàn)Brd U標(biāo)記的BMSCs移植后聚集在供體動(dòng)物創(chuàng)面的小血管周圍，個(gè)別血管內(nèi)皮細(xì)胞呈Brd U陽性，表達(dá)血管內(nèi)皮細(xì)胞特異性標(biāo)志因子第Ⅷ因子。Silva［10］等將BMSCs通過局部注射移植到慢性犬心肌缺血模型的缺血區(qū)，發(fā)現(xiàn)缺血區(qū)血管密度提高，BMSCs表達(dá)EC特異性表面標(biāo)志FⅧ，心臟功能改善。

研究還顯示，細(xì)胞因子VEGF、bFGF等也參與了BMSCs向EC的定向分化，因此有學(xué)者采用向BMSCs轉(zhuǎn)染VEGF、bFGF基因的方法促進(jìn)BMSCs向EC的定向分化。Matsumoto R［11］等將轉(zhuǎn)染人VEGF-165基因的BMSCs注射入急性心肌缺血大鼠的缺血區(qū)，發(fā)現(xiàn)大鼠的心肌缺血區(qū)高度表達(dá)VEGF，微血管密度增加，心肌梗死面積減少，心功能改善。盛小剛［12］等將轉(zhuǎn)染VEGF基因的BMSCs移植入心肌梗死兔模型的缺血心肌，明顯改善了兔心功能。

大量的實(shí)驗(yàn)研究得出了類似的結(jié)果。BMSCs移植能通過修復(fù)或再生受損心肌、啟動(dòng)和調(diào)節(jié)新血管發(fā)生和與宿主心肌細(xì)胞發(fā)生整合等作用機(jī)制，替代原有的受損心肌，減少瘢痕組織的形成，改善缺血心肌的血供，提高心臟的順應(yīng)性，改善心室重塑，提高梗死心臟的功能。

3 中醫(yī)藥干預(yù)對(duì)骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞移植治療缺血性心臟病的影響

近年來的研究發(fā)現(xiàn)，中醫(yī)藥干預(yù)對(duì)BMSCs移植治療缺血性心臟病也發(fā)揮著重要的作用，可能與中醫(yī)藥具有多靶點(diǎn)、多效應(yīng)、毒副作用小的特點(diǎn)有關(guān)。許多學(xué)者將中藥與干細(xì)胞移植相結(jié)合，在促進(jìn)干細(xì)胞增殖及向心肌細(xì)胞、內(nèi)皮細(xì)胞分化的動(dòng)物實(shí)驗(yàn)中都起到協(xié)同增效、優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)的功效。這不僅為干細(xì)胞的定向分化研究開辟了新的途徑，也為推動(dòng)應(yīng)用BMSCs治療缺血性心肌病提供了一種新策略。

李連達(dá)院士等［13］報(bào)道雙龍方與自體骨髓單個(gè)核細(xì)胞（主要含MSC）對(duì)中國小型豬心肌梗塞有明確的治療作用。童曉云［14］等觀察不同劑量補(bǔ)腎活血方與基因重組人粒細(xì)胞集落刺激因子（rhG-CSF）對(duì)急性心梗大鼠骨髓干細(xì)胞的動(dòng)員作用，結(jié)果不同劑量補(bǔ)腎活血方均可動(dòng)員的外周血CD34細(xì)胞流入心肌梗死部位，進(jìn)而分化為心肌細(xì)胞與血管內(nèi)皮細(xì)胞等。王明寧［15］等香丹注射液有促進(jìn)

骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞增殖作用。

單味中藥提取物在干細(xì)胞分化中也起到一定的作用。宋清等［16］用藥物預(yù)處理的方法觀察中藥參三七皂苷Rgl對(duì)5-aza誘導(dǎo)鼠BMSCs向心肌細(xì)胞轉(zhuǎn)化的作用的研究，結(jié)果證實(shí)參三七皂苷在體外可顯著刺激5-aza誘導(dǎo)的鼠BMSCs向心肌細(xì)胞轉(zhuǎn)化和增殖。實(shí)驗(yàn)研究發(fā)現(xiàn)，無論從分化細(xì)胞的形態(tài)、免疫組化還是細(xì)胞特征性基因表達(dá)，都表明BMSCs在體外誘導(dǎo)劑三七皂甙作用下已向心肌樣細(xì)胞轉(zhuǎn)化，具有心肌細(xì)胞的特征。楊博華等［17］觀察黃芪、三七對(duì)BMSCs體外轉(zhuǎn)化并促進(jìn)血管新生的分子機(jī)制，發(fā)現(xiàn)其可能通過上調(diào)VEGF、bFGF等細(xì)胞因子的表達(dá)促進(jìn)內(nèi)皮祖細(xì)胞的分化和增殖，進(jìn)而促進(jìn)血管新生。

4 問題與展望

雖然大量研究表明BMSCs移植治療缺血性心臟病，促進(jìn)心肌和血管新生具有良好的應(yīng)用前景，且聯(lián)合基因治療可能進(jìn)一步提高療效，但將之應(yīng)用于臨床的有效性和安全性還存在不少問題和爭(zhēng)議［18-19］。如移植細(xì)胞存活率低的問題，心肌梗死后梗死區(qū)缺血、缺氧的環(huán)境及早期炎癥反應(yīng)都不利于移植細(xì)胞的存活；移植臨床適應(yīng)證的問題；移植治療的最佳時(shí)機(jī)、細(xì)胞數(shù)量和濃度、移植途徑、移植存活分化的機(jī)制以及遠(yuǎn)期療效及安全性的問題等等；此外，BMSCs沒有特異的標(biāo)記物以供分離鑒定，尋找可供心血管疾病細(xì)胞移植的最適合的細(xì)胞亞群也仍需探索。中醫(yī)藥干預(yù)也存在著體外誘導(dǎo)分化效率低，動(dòng)員劑不良反應(yīng)大和療效尚不確切等問題。綜上所述，中醫(yī)藥干預(yù)BMSC移植治療缺血性心臟病療效確切，但多局限于實(shí)驗(yàn)研究，人們尚需更好地掌握其治療作用和不良反應(yīng)。

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10.3969／j.issn.1672-2779.2013.11.101

1672-2779（2013）-11-0154-02

??張文娟

2013-05-02）