术后心律失常的风险 reportedly 很高。在一项最新的研究中,来自日本的研究人员测试了一种新方法,涉及将从人类干细胞培养的“心脏球体”直接注射到受损的心室中。在灵长类模型中观察到的非常令人鼓舞的结果展示了这种方法的潜力。
心血管疾病仍然是全球主要的死亡原因,尤其是在发达国家。心脏病发作,也称为心肌梗死,正在增加,每年导致大量死亡。
心脏病发作通常是由于冠状动脉阻塞,导致心肌的血流减少。这种缺乏血流可能对心脏组织造成损害,并导致包括心律失常在内的各种并发症。
心脏可以受到多种因素的损害,导致数百万心肌细胞的死亡,使其处于虚弱状态。哺乳动物无法自行再生这些细胞,这就是为什么心脏移植目前是心力衰竭患者的唯一可行选择。然而,全面的心脏移植费用昂贵,并且捐献者并不总是容易获得,这促使医学界寻求替代疗法。
一种获得动力的有前景的方法是使用人诱导多能干细胞(HiPSCs)进行再生心脏治疗。HiPSCs是从成年人细胞衍生的细胞,并重新编程为类似于胚胎干细胞的细胞。这种方法显示出治疗心脏病的潜力,为那些需要有效治疗的人带来了希望。在一项最新研究中,来自信州大学和庆应大学医学部的日本研究团队测试了一种涉及将“心脏球体”注射到受损心脏的再生心脏治疗的新策略,这种心脏球体来自可以有效“重编程”的成熟细胞,转化为完全不同的细胞类型,如心肌细胞。通过将从HiPSCs衍生的心肌细胞移植或注射到心脏受损区域,有可能恢复一些丧失的功能。然而,以前的研究表明,这种方法可能增加心律失常的风险,这是临床试验的主要障碍。心肌梗死是一种因心脏血流受阻而导致心肌损伤的情况。在2024年4月26日发表在《循环》杂志的一项研究中,信州大学的志羽裕教授领导的研究团队调查了诱导多能干细胞(iPSCs)在猴子心肌梗死中的应用。
该团队包括信州大学医学部心血管医学系的小林秀树和桑原宏一,以及庆应大学医学部心脏病学系的东山修戈和福田恵一,采取了一种独特的研究方法。他们在特定培养基中培养iPSCs,使细胞分化为特定类型的细胞。研究人员从培养物中提取并纯化了三维心脏细胞簇,称为心脏球体。然后,他们将大约6 × 10^7个细胞注射到食蟹猴(Macaca fascicularis)的受损心脏中。在十二周的时间内,他们密切监测动物的状况,并定期测量它们的心脏功能。之后,他们对猴子的心脏进行了组织水平的分析,以确定心脏球体是否能够再生受损的心肌。
首先,研究团队确认了HiPSCs已经正确重编程为心肌细胞。心肌细胞通过细胞水平电测量进行研究,显示培养的细胞呈现出典型的心室细胞潜在模式。它们对各种已知药物的反应也如预期。此外,研究显示,这些细胞大量表达粘附蛋白如连接蛋白43和N-钙黏附蛋白,有助于它们融入现有的心脏血管。
在庆应大学生产后,这些细胞被运送230公里到信州大学。心脏球体在标准容器中以4°C保存,四小时的运输过程没有出现任何问题。这意味着在将细胞运输到诊所时不需要超低温,从而使提议的方法更具成本效益和可实施性。
最后,猴子们被直接注射了心脏球体或安慰剂到受损的心室。在观察期间,研究人员观察到心律失常非常罕见,在两周内只有两个个体在治疗组中经历了暂时性心动过速(快速心跳)。通过心脏超声和计算机断层扫描检查,团队验证了接受治疗的猴子在四周后的左心室射血分数改善,相较于对照组,显示出更好的血液泵送能力。
组织结构检查显示,心脏移植物发育完全,并与现有组织良好整合,证实了早期发现。“使用HiPSC衍生的心脏球体可能是产生心肌细胞产品以进行心脏再生的理想方法,因为它们生成过程简单且有效,”小林助理教授表示。“我们预计这项研究将有助于解决心脏再生的挑战。”医学研究杂志将非常关注其进展和未来的成功案例。
总之,心脏球体的成功开发及其在心脏再生治疗临床试验中的应用代表了心脏病学领域的重大突破。使用这种创新方法治疗心室心律失常和其他心脏病的潜力确实具有开创性。随着我们期待LAPiS试验结果的发布,显而易见,心脏再生治疗的未来非常光明。LAPiS试验的成功为心脏问题患者开启了新的有效治疗选项。