文档介绍：心肌祖细胞、内皮祖细胞对于梗死心肌的修复作用
【关键词】心肌祖细胞;,内皮祖细胞;,心肌梗死;,细胞心肌成形术
摘要:细胞心肌成形术通过细胞移植为心肌梗死区域提供有功能的心肌细胞并恢复血供,已经成为治疗心肌梗死的希望。但是对于移植细胞的选择仍然众说纷纭。联合移植分化方向明确的祖细胞代替混杂干细胞群,以减少移植后不良反应逐渐成为今后研究的方向。其中心肌祖细胞、内皮祖细胞潜力巨大,已经成为该领域的研究热点。
关键词:心肌祖细胞; 内皮祖细胞; 心肌梗死; 细胞心肌成形术
心肌缺血梗死后,心肌细胞坏死、凋亡造成数目减少,心室重构促使心力衰竭发生。在心肌梗死的治疗中,增加有功能的心肌细胞和重建梗死区心肌血供至关重要。尽管药物、介入治疗和外科手术治疗已取得了长足的进展,可以部分地恢复心肌梗死区的血供,心肌梗死的死亡率仍未得到满意的控制,仍然无法再生心肌细胞。近年来,细胞心肌成形术(cellular cardiomyoplasty)治疗心肌梗死已经成为理论及临床研究的热点。各种临床前动物实验表明,,改善心脏功能,目前已应用于临床的主要有单个核细胞群(mononuclear cells,MNCs)和间充质干细胞群(mesenchymal stem cells,MSCs)。但是移植成分复杂,随着临床应用例数的增多,不良反应的报告也日趋增多,尤其是心律失常等问题。因此,细胞移植成分也逐渐向纯度高、组成均一的组织定向干细胞群(mitted stem cell,TCSC)过渡,而存在于体内的心肌祖细胞(cardiac progenitor cell,CPC)、内皮祖细胞(endothelial progeni
tor cell,EPC)作为细胞心肌移植的良好供体,显示出其巨大的潜力。
1 CPC及EPC
CPC CPC是一类能够定向分化为成熟且有功能的心肌细胞的前体细胞。
CPC的来源目前认为,CPC主要来源于心脏本身和骨髓两个部位。来源于心脏的CPC早在上世纪90年代即有报道,且不断发现新的细胞表型。Hidemasa等[1] 报道在小鼠心肌层中存在一类 CPC,在5-azacytidine的诱导下可以向心肌细胞分化。Beltrami等[2] 成功地从成年大鼠心脏中分离出一类具有心脏干细胞性质的特殊细胞,能进一步分化为心肌细胞,并形成可以供血的小血管。2005年Laugwitz等[3] 发现,CPC中有一种新的细胞型,虽然临近出生时这些细胞数减少,但仍可在出生后的啮齿类动物心脏中检出。此表型CPC可进行人工培养,若环境适宜,可分化为成熟的心肌细胞。而来源于骨髓的CPC则在2004年由Kucia等[4] 首次报道,这些CPC可在心肌梗死时动员入血,并能在梗死区域分化为成熟且具有功能的心肌细胞(表达β-肌球蛋白重链β-MHC;心肌特异性肌钙蛋白I,c-tro-ponin-I)。而在此之前,Deb等[5] 在2003年曾经对异性骨髓移植患者心脏进行尸检并分析其Y染色体阳性的心肌细胞,提出了心肌细胞是由来源于骨髓的祖细胞分化形成的观点。虽然目前在骨髓和心脏本身都发现了有定向分化能力的CPC,但是,在临床应用时,心脏本身的CPC则存在着无法分离、培养的困难,搞清其扩增的机制并促使其在心肌梗死区扩增仍需一定时日。而骨髓来源的CPC不仅可以分离培养,定向移植至心肌梗死区;而且可运用生物动员剂将其动员入外周血,使其向心肌梗死区趋化,临床应用前景更为广泛。
CPC分子的表面标志 Kucia等4] 发现,来源于骨髓的CPC主要表达早期心肌细胞谱系标志物Nkx2-、GATA-4和MEF2C。研究表明,小鼠的CPC主要表达CXCR4 + .Sca-1+ .lin - .CD45- ,在人体内CPC则主要表达CXCR4+ .CD34 + .AC133 + .CD45 - ,而心脏来源的CPC则主要为Sca-1 + .Nkx2-5 - .lin-[1-2] 。
EPC EPC是一类能循环、增殖并分化为血管内皮细胞,但尚未表达成熟血管内皮细胞表型,也未形成血管的前体细胞。以往认为,EPC仅见于胚胎时期,但近年来越来越多的证据表明,在成年个体中也存在少量的EPC。
EPC的来源 1997年,Asahara等首次报道,利用免疫磁珠细胞分选的方法从成人外周血MNCs中分离出一种单个核细胞,体外培养呈梭形,可形成管腔样结构,且能够表达内皮细胞表型。此后,又陆续发现骨髓和脐带血中均存在EPC。Shi等[6] 研究发现,在移植了同种异基因骨髓的狗主动脉内,植入可阻止血管直接长入的管状物,12周后利用高敏微卫星PCR,发现其内表面