劉勇（1.自貢市第三人民醫(yī)院，四川643020；2.成都中醫(yī)藥大學(xué)臨床學(xué)院，四川成都610075；3.四川理工學(xué)院生物醫(yī)學(xué)工程系，四川自貢643000；4.西南醫(yī)科大學(xué)，四川瀘州643020）

近年來(lái)，全世界數(shù)以千計(jì)的急、慢性心肌梗死和心力衰竭患者接受了干細(xì)胞療法（stem cell therapy）的治療，取得了初步臨床效果。由于存在療效差異和致心律失常問(wèn)題，促進(jìn)了進(jìn)一步增強(qiáng)和改進(jìn)干細(xì)胞療法的技術(shù)和方法策略的研究。比如，篩選不同干細(xì)胞亞型，探索不同的干細(xì)胞釋放途經(jīng)和方法，改善干細(xì)胞活性，增強(qiáng)干細(xì)胞在病灶中的定植，提高存活率和繁殖力形成新的有功能的心肌細(xì)胞組織，改善心肌再生能力等方法。

1 不斷篩選干細(xì)胞亞型

自2000年以來(lái)，使用最初、最多的細(xì)胞亞型為骨髓單核細(xì)胞（BMCs），采用球囊導(dǎo)管釋放到冠狀動(dòng)脈，起到了增加心臟射血分?jǐn)?shù)（EF）和減少心室擴(kuò)張的作用[1]，后來(lái)為了不斷研究更好療效的細(xì)胞亞型[2?5]，又選擇了骨髓CD133+細(xì)胞、骨髓多能造血干細(xì)胞CD34+、間充質(zhì)干細(xì)胞、脂肪組織來(lái)源細(xì)胞、心肌干細(xì)胞（C?Kit+）的研究和應(yīng)用，直到近年來(lái)正在熱門(mén)研究胚胎干細(xì)胞及其他各種體細(xì)胞來(lái)源的誘導(dǎo)多能干細(xì)胞等[2，5]，不僅篩選不同類(lèi)型細(xì)胞，還進(jìn)行優(yōu)化使用以增強(qiáng)療效是近年干細(xì)胞療法的兩大策略。

由此可見(jiàn)，干細(xì)胞就相當(dāng)于在壞死心肌組織的“土壤”中能夠定植、生長(zhǎng)、繁殖成新的心肌細(xì)胞群落的“種子”，如果能夠生“肌”一派全部補(bǔ)滿(mǎn)病變壞死的心肌，則無(wú)異于給心肌一片新的“綠洲”，重構(gòu)其結(jié)構(gòu)和功能。因此，不斷發(fā)現(xiàn)、培育、篩選、修飾優(yōu)良的干細(xì)胞“種子”是干細(xì)胞療法的一項(xiàng)最重要課題之一。目前的研究工作還是初步的，雖然已能看出骨髓多能干細(xì)胞可能是療效好、致心律失常作用小的優(yōu)良“種子”之一的預(yù)兆，但仍需擴(kuò)大病例繼續(xù)進(jìn)行前瞻性研究，并且比較多種來(lái)源干細(xì)胞的特點(diǎn)，擴(kuò)大到其他臟器病變后的使用，也許將來(lái)要出現(xiàn)廣譜“種子”與“種子?土壤”匹配對(duì)應(yīng)特異性窄譜“種子”應(yīng)用相互輝映的局面。

2 不斷研究改善干細(xì)胞“種子”功能活性的措施

研究發(fā)現(xiàn)，心力衰竭、冠心病和糖尿病老年患者的骨髓或循環(huán)祖細(xì)胞、胚胎祖細(xì)胞等細(xì)胞的數(shù)量、功能、新生血管能力均有下降，顯然不利于自體干細(xì)胞療法的實(shí)施，也較難獲滿(mǎn)意的效果，而上述患者恰好是干細(xì)胞療法的適宜對(duì)象，研究發(fā)現(xiàn)這些患者體內(nèi)一氧化氮（NO）生物活性下降[6]，這是干細(xì)胞數(shù)量和功能下降的重要環(huán)節(jié)。已有研究報(bào)道，羥甲基戊二酰輔酶A還原酶抑制劑（HMG?COA）和他汀類(lèi)藥物治療能夠提高患者的NO合成酶活性，從而改變其干細(xì)胞功能[7?8]。此外，他汀類(lèi)藥物還能夠刺激患者胚胎干細(xì)胞（EPCs）和造血干細(xì)胞的增加，并加強(qiáng)其定植及生存能力，使用他汀類(lèi)預(yù)處理后的EPCs的血管生成能力也得到提高，這些原理在肌營(yíng)養(yǎng)不良性疾病和動(dòng)物實(shí)驗(yàn)等多種疾病的干細(xì)胞治療中均得到證實(shí)[9?10]。

此外，可能增強(qiáng)內(nèi)皮NO合成酶表達(dá)和活性的途徑有：過(guò)氧化物酶增生激動(dòng)受體激動(dòng)劑、雌激素[11]。干細(xì)胞老化的治療措施有：他汀類(lèi)藥物增強(qiáng)細(xì)胞端粒重復(fù)捆綁因子2的表達(dá)，從而改善其功能；生長(zhǎng)激素和胰島素樣生長(zhǎng)因子1（IGF?1）也能改善干細(xì)胞功能[12]。

因此，在采取患者干細(xì)胞前，可以爭(zhēng)取上述藥物或細(xì)胞因子加以一定時(shí)期的預(yù)處理或治療，以回歸或改善“種子”的活性和功能，取得干細(xì)胞移植療法的較好療效。

3 增強(qiáng)干細(xì)胞在“土壤”中的定植、生存和銜接能力的措施

干細(xì)胞“種子”通過(guò)冠狀動(dòng)脈注入后需要經(jīng)過(guò)外滲、移行、黏附、種植、存活、分布或固位、排列、功能整合等一系列過(guò)程才能完成在靶組織中生長(zhǎng)，從而發(fā)揮功能。近年研究發(fā)現(xiàn)，干細(xì)胞療法的低定植率、低固位率和低生存率是較普遍的現(xiàn)象，就連直接注射入心肌靶組織的方式，雖然很好解決了外滲、種植問(wèn)題，但存活和長(zhǎng)期銜接仍難以達(dá)到滿(mǎn)意效果[13]。

目前，解決干細(xì)胞定植和固位、存活、銜接在靶組織較難現(xiàn)象的策略需從兩方面著手：一方面是對(duì)“種子”細(xì)胞進(jìn)行刺激黏附、遷移、存活和分化能力預(yù)處理，另一方面就是對(duì)接受“種子”細(xì)胞的靶組織進(jìn)行更適宜祖細(xì)胞聚集、存活、銜接、繁殖的“環(huán)境”預(yù)處理。

人體內(nèi)吸附細(xì)胞黏附的因子主要是整合素（integ?rins）和選擇素（selectins），且已經(jīng)證明在祖細(xì)胞聚集過(guò)程中起作用，也能有效加強(qiáng)祖細(xì)胞向靶組織的黏附定居[14?15]。同時(shí)，還可能通過(guò)先體外再體內(nèi)生物醫(yī)學(xué)工程技術(shù)的細(xì)胞工程使間充質(zhì)細(xì)胞（MSCs）先轉(zhuǎn)換成E/L選擇素配體增強(qiáng)其定植能力后再釋放入體內(nèi)進(jìn)行治療[16]，以及用生物材料膠原結(jié)合L?選擇素后也可增強(qiáng)細(xì)胞運(yùn)動(dòng)、定植、血管再生能力[17]；同樣，研究應(yīng)用整合素激活抗體先在體外與胚胎祖細(xì)胞（EPCs）預(yù)先激活，可以增強(qiáng)其在缺血組織中的定植、新生血管形成能力[18]。而靶組織的預(yù)處理措施即為增強(qiáng)“種子”聚集、存活、銜接、血管生成機(jī)會(huì)的方法，主要是加強(qiáng)對(duì)組織趨化因子（如SDF?1、基質(zhì)因子 1及其受體 CxCR4）、細(xì)胞因子[如血管內(nèi)皮生長(zhǎng)因子（VEGF），白細(xì)胞介素 1（IL?1）、IL?8等]、生長(zhǎng)因子[如 IGF?1、IGF、成纖維細(xì)胞生長(zhǎng)因子、肝細(xì)胞生長(zhǎng)因子（HGF）等]和抗凋亡激酶等的適度表達(dá)和激活或平衡，借以更有力地聚集、成活更多的“種子”細(xì)胞，達(dá)到滿(mǎn)意效果，相當(dāng)于當(dāng)代社會(huì)某地區(qū)創(chuàng)造優(yōu)勢(shì)條件成功“招商引資”的效果。上述幾個(gè)方面從基礎(chǔ)研究、臨床前哨試驗(yàn)和部分臨床研究均取得了令人信服的初步成就[19?25]，但未來(lái)還需要擴(kuò)大前瞻研究，檢驗(yàn)其有效性和安全性，才能進(jìn)一步應(yīng)用于臨床。

4 小結(jié)和展望

細(xì)胞療法是近年來(lái)探索的新領(lǐng)域，已經(jīng)有了可喜的開(kāi)端和成果，但其相關(guān)生物醫(yī)學(xué)工程技術(shù)、基礎(chǔ)和臨床情況的復(fù)雜性遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出了一個(gè)新藥、一項(xiàng)介入新技術(shù)、一臺(tái)新設(shè)備應(yīng)用的難度。比如，細(xì)胞來(lái)源、類(lèi)型、特性及其改進(jìn)、處理方法和技術(shù)，釋放（種植）方式和條件，人體免疫、炎癥的影響，靶組織微環(huán)境的特點(diǎn)和優(yōu)化，細(xì)胞黏附、聚集、存活、銜接環(huán)節(jié)的多因素影響，細(xì)胞成活后的再生繁殖能力究竟有多大，能否達(dá)到替代壞死或纖維化的靶組織的最佳期望？由此可見(jiàn)，還有許多課題有待研究。因此，細(xì)胞療法這個(gè)再生醫(yī)學(xué)的特殊、綜合領(lǐng)域需要基礎(chǔ)、臨床、生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)及其他多學(xué)科的協(xié)同努力、各類(lèi)專(zhuān)家密切合作和長(zhǎng)期攻關(guān)，才能最終使細(xì)胞療法循證成熟起來(lái)，造福人類(lèi)。

今后的思路還應(yīng)更加廣泛，不僅要解決自體的干細(xì)胞問(wèn)題，還要建立異體公共干細(xì)胞庫(kù)、篩選干細(xì)胞的“良種”株，并加以商品化保存和應(yīng)用，對(duì)靶組織的處理還應(yīng)結(jié)合顯微外科技術(shù)、移植醫(yī)學(xué)技術(shù)、醫(yī)學(xué)搭橋技術(shù)的成果加以醞釀、出新。

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