一项最新研究显示,来自诱导多能干细胞的心肌细胞能够成功整合到遭受压力负荷的猴子心脏中。
根据威斯康星大学麦迪逊分校和梅奥诊所的新发现,来源于干细胞的心肌细胞在治疗心脏病猴子方面显示出了潜力,这些心脏问题通常与人类从出生就存在的先天性心脏缺陷有关。
心脏病仍然是美国的主要死亡原因,影响各个生命阶段的人,包括出生时即患有的先天性心脏缺陷。再生心脏组织以促进健康功能的能力可能帮助很多患者维持更强和更健康的心脏,突显了干细胞研究的重要性。
该研究团队由威斯康星大学麦迪逊分校医学与公共卫生学院的马里娜·恩博格教授和梅奥诊所罗切斯特的医生科学家蒂莫西·尼尔森领导,最近将他们的发现发表在《细胞移植》杂志上。他们的研究表明,来自诱导多能干细胞的生长心肌细胞能够有效整合到有压力负荷的猴子心脏中。
这种情况称为右心室功能障碍,通常发生在患有先天性心脏缺陷的儿童中,导致胸闷、呼吸急促、心悸和肿胀等症状,可能导致心脏受损。如果不加以处理,可能会危及生命。
几乎所有涉及单心室的先天性心脏缺陷,特别是影响右侧的,最终都可能导致心脏衰竭。尽管手术干预可能暂时修复缺陷,研究人员指出这并不是一个永久解决方案。随着时间的推移,患者通常会面临心脏移植的需求,但找到合适的供体心脏具有挑战性,尤其是考虑到许多患者的年轻年龄。
该研究集中在使用来源于干细胞的心肌细胞作为传统心脏缺陷修复手术的辅助治疗,旨在增强心室功能并促进整体愈合。
“对于这种情况,替代治疗的需求非常迫切,”研究的首席作者、梅奥诊所比较医学系主任乔迪·施尔茨表示。“未来,干细胞疗法或许能够延迟甚至消除心脏移植的需要。”
研究人员将临床级人类诱导多能干细胞——来自人类供体,恢复至干细胞状态,并发展为心脏兼容细胞——移植到经过手术以诱导右心室压力负荷的猕猴中。这些细胞成功地与周围的心脏组织整合,并在整个研究过程中进行了密切监测。作者指出,在接受移植细胞的16只猴子中,有5只经历了室性心动过速(快速心率)的发作,其中2只猴子出现持续性心动过速;然而,这些问题在19天内得以解决。
“我们的目标是将细胞输送到现有心脏组织中,以增强其功能,”恩博格解释道。“在这个具体研究中,它作为人类试验的前奏,确保移植的细胞是安全的并能很好地与周围组织整合至关重要。我们利用团队在干细胞和心脏评估方面的专业知识,特别是在帕金森病的研究中,以评估这一开创性的治疗方法。”
研究证明了在第一个非人灵长类动物右心室压力负荷模型中使用干细胞的可行性和安全性。猕猴在推动针对各种健康问题的干细胞治疗(包括心脏病、肾脏病、帕金森病和眼部疾病)方面发挥了重要作用。
“这些细胞在受损心脏内的成功整合和成熟,是向先天性心脏缺陷临床应用的一个有希望的进展,”恩博格表示。
*该研究由托德和凯伦·瓦内克家庭计划支持左心发育不全综合症,并由国家卫生研究院P51OD011106资助威斯康星国家灵长类动物研究中心。*