干细胞：治疗心血管疾病的新方法
1970-01-01 08:00来源：人参果细胞网 作者：
心血管疾病是那些严重且危及生命的疾病，它们会缩短人的寿命并最终影响其生活质量。尽管在医学和外科方面有所建树，它仍然是导致死亡率增加的最大威胁。在全球范围内，受影响的人口估计约为4000万。心室充盈或血液喷射之后会出现烦躁不安、疲劳、充血和水肿，这些都是导致心力衰竭的主要原因。
心脏病发作后，心肌因缺血、肿胀和重塑而完全被破坏。
现代奇迹之一是干细胞疗法，它成为我们问题的解决方案，涉及这些细胞的表征、分离、扩增和分化，并为我们提供了治疗这种流行病的正确方法。
干细胞和源自它的外泌体有助于修复受损的心脏组织。胚胎和成体干细胞在这方面是有效的，它们进一步分化为诱导多能干细胞(IPSC)、脂肪组织干细胞、心脏干细胞和脐带干细胞。有效的心肌干细胞疗法负责将受损组织替换为功能化组织。器官形成、胚胎发育和组织再生是干细胞的重要功能。它们能够“自我更新”并具有形成血管和组织的能力。三个胚层由干细胞形成。在最近的研究中发现，脂肪组织的干细胞具有恢复心脏功能的潜力。尽管存在一些局限性，如相对不成熟、移植物保留在足够的细胞增殖和较小的移植物尺寸，但它是治疗这种疾病的新选择。
干细胞根据它们的潜力和获得或收获的地点进行分类。
多能干细胞是那些分裂和再生为三个胚层的细胞，存在于除胚胎外组织以外的所有类型的成人细胞中全能干细胞有可能形成三个胚层以及额外的胚胎组织。多能干细胞分化为范围狭窄且受限的细胞。单能干细胞是那些建立成一种细胞类型的细胞。心力衰竭会使健康人的生活陷入困境。最近对不同类型心肌病的研究帮助我们并提供了通过同时进行血运重建和干细胞治疗来治疗这种疾病的方法。当干细胞对其合并症做出反应时，它们会有效地工作。
不同类型的干细胞现在分化为心脏细胞，如下图（图1）所示。
图1：用于心脏再生的干细胞类型。胚胎干细胞和成体干细胞是心脏衰竭存活的两种选择。成体干细胞进一步分为心脏干细胞、骨骼肌干细胞、脐带干细胞、脂肪组织和iPSC。CM衍生的干细胞进一步分为MSc、HSC和EPC。iPSC’s，诱导多能干细胞；CM，心肌细胞；EPC，内皮祖细胞。
这些细胞取自骨骼肌纤维的罗勒薄层。它们改善了心脏功能，因为它们很容易形成肌管并且不参与心室重塑。最近的调查表明，由于没有连接间隙，它们无法产生心律失常，因此不是心肌病的合适选择。
我们使用转录因子从成人成纤维细胞中获得这些细胞。它们具有与胚胎干细胞相同的特性和结构，因此在这种情况下会带来好处。它们通过融入心脏来恢复心脏功能。应去除非特异性多能性以保持同质性和特异性。
通过简单的收获程序获得干细胞的一种有吸引力的方法。对啮齿动物的研究为我们提供了有益的结果，但在人类身上并不明显。由于其旁分泌作用，通过这些脂肪来源的干细胞进行的心脏修复是有效的。而不是分化成谱系心脏细胞；抗细胞凋亡、促血管生成和抑制纤维化使其成为更好的选择，但它们存在心脏滞留率低和移植后排斥反应影响存活率的问题。研究人员提出了解决这一严重问题的方法，通过涉及遗传、药理学、生理学、物理和细胞因子预处理和组织工程的各种策略来确认旁分泌的分泌，以允许ACS释放分泌蛋白组。
对动物模型的研究表明，它们通过表达c-kit改善了左心室功能。它们通过体外悬浮培养形成心脏球簇。在动物和人类研究期间获得了良好的产量。
它们显示出与多能细胞的相似性，但它们实际上是未分化的人类胚胎的内部细胞团。它们可以很容易地建立外胚层、内胚层和中胚层。心肌细胞很容易从中衍生出来，但由于一些伦理问题，它们的使用受到限制。免疫系统也对此有反应。此外，遗传稳定性也是我们面临的主要问题。在对大鼠心脏的一项研究中，我们了解到这些细胞会导致收缩力增加、肌原纤维结构改善以及工程心脏组织中钙的适当处理。与MSC相比，它们的硬度较低，因此增加了移植物的尺寸并改善了功能。
间充质干细胞疗法挽救了许多生命。在我们使用三个数据库的实验中，对死亡、再入院、6分钟步行试验(6MWT)、纽约心脏协会(NYHA)等级和左心室射血功能(LVEF)的结果进行荟萃分析。612名患者接受MCS治疗，死亡率降低了36%。再入院人数减少了34%。在6MWT中观察到40.44m的改善，在NYHA和LVEF组中观察到95%和5.25%的减少。此外，用富含血小板的血浆处理的MSC比单独使用MSC具有更大的影响。源自MSC的囊泡用于治疗许多疾病。
我们在小型猪的实验中已经证明，如果我们在心肌梗塞后使用皮质骨干细胞可以增加泵功能并减少疤痕大小。CBSC导致心肌细胞(CM)和非CM死亡。它还涉及心肌损伤后免疫细胞的形成。
IPSC通过旁分泌作用增加组织和邻近细胞的存活率。研究表明，源自这些干细胞的细胞外囊泡会进行细胞间信号传导和通讯，并影响CM的存活并防止其凋亡。这些囊泡成为药物输送和免疫治疗的有前途的方法。
在斑马鱼、蝾螈和新生小鼠的实验研究中，观察到成年哺乳动物CM在有限范围内分化和增殖。当纤维疤痕组织用于修复受损心脏时，它们会导致收缩减少并最终导致心力衰竭。因此，对于修复心脏，使用从PSC衍生的CM的方法成为一种有前途的替代方法，如图2所示。人类CM有能力以每年不到1%的速度快速增殖，因此成人CM在这方面也被证明更好。
图2：CM衍生的PSC是心脏再生治疗的另一种方法。分散和组织工程细胞这两种方法都用于移植。前者易于制备、冷冻保存和直接注射，但其严重缺点是从给药部位渗漏，移植后不保留。另一方面，组织工程细胞不会丢失并且有更好的存活和保留机会。
心脏组织移植后发生心律失常的几率、自律性和免疫系统的排斥反应仍然是我们在临床应用过程中不得不面对的障碍。
当细胞被移植时，它们大部分会被氧化环境破坏，这最终会降低程序的有效性。在一项临床试验中观察到胚胎干细胞移植改善纤维化. 它还可以增加移植前的细胞活力。
IPSC的-EC为我们提供了研究不同药物对它们的影响的机会。普伐他汀对它们的反应观察到正常和肥胖小鼠。还研究了抗过敏药物，这些药物在CM和源自IPSC的血管平滑肌中表现出抗高血压作用。
它是一种三维细胞培养芯片，用于组织工程研究，利用人体细胞制造和形成人体器官。由于缺乏模型，干细胞已成为这方面的来源。它是通过人体血管微生理系统等多种系统来研究人体疾病、药物反应和三维血管网络工程。
血管和瓣膜移植物是通过使用持久且有效的干细胞生产的。此外，它们是非免疫原性的，最适合心血管疾病。他们还参与了整个器官移植工程。
干细胞疗法广泛用于许多类型的研究和研究以及不同类型的心肌病。有不同的协议和程序可用，将它们引入生命系统和预防免疫排斥是一项具有挑战性的任务。这种疗法也受到许多因素的影响。不同类型的干细胞被用于生成心脏组织，因此在这个现代医学时代，干细胞成为治疗和治愈许多患者的奇迹。在不久的将来，使用纳米粒子进行跟踪将使其成为更好的选择。
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