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

近年來，全世界數(shù)以千計的急、慢性心肌梗死和心力衰竭患者接受了干細胞療法（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題，促進了進一步增強和改進干細胞療法的技術(shù)和方法策略的研究。比如，篩選不同干細胞亞型，探索不同的干細胞釋放途經(jīng)和方法，改善干細胞活性，增強干細胞在病灶中的定植，提高存活率和繁殖力形成新的有功能的心肌細胞組織，改善心肌再生能力等方法。

1 不斷篩選干細胞亞型

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

由此可見，干細胞就相當于在壞死心肌組織的“土壤”中能夠定植、生長、繁殖成新的心肌細胞群落的“種子”，如果能夠生“肌”一派全部補滿病變壞死的心肌，則無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)良的干細胞“種子”是干細胞療法的一項最重要課題之一。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，但仍需擴大病例繼續(xù)進行前瞻性研究，并且比較多種來源干細胞的特點，擴大到其他臟器病變后的使用，也許將來要出現(xiàn)廣譜“種子”與“種子?土壤”匹配對應(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)祖細胞、胚胎祖細胞等細胞的數(shù)量、功能、新生血管能力均有下降，顯然不利于自體干細胞療法的實施，也較難獲滿意的效果，而上述患者恰好是干細胞療法的適宜對象，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]，這是干細胞數(shù)量和功能下降的重要環(huán)節(jié)。已有研究報道，羥甲基戊二酰輔酶A還原酶抑制劑（HMG?COA）和他汀類藥物治療能夠提高患者的NO合成酶活性，從而改變其干細胞功能[7?8]。此外，他汀類藥物還能夠刺激患者胚胎干細胞（EPCs）和造血干細胞的增加，并加強其定植及生存能力，使用他汀類預(yù)處理后的EPCs的血管生成能力也得到提高，這些原理在肌營養(yǎng)不良性疾病和動物實驗等多種疾病的干細胞治療中均得到證實[9?10]。

此外，可能增強內(nèi)皮NO合成酶表達和活性的途徑有：過氧化物酶增生激動受體激動劑、雌激素[11]。干細胞老化的治療措施有：他汀類藥物增強細胞端粒重復捆綁因子2的表達，從而改善其功能；生長激素和胰島素樣生長因子1（IGF?1）也能改善干細胞功能[12]。

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

3 增強干細胞在“土壤”中的定植、生存和銜接能力的措施

干細胞“種子”通過冠狀動脈注入后需要經(jīng)過外滲、移行、黏附、種植、存活、分布或固位、排列、功能整合等一系列過程才能完成在靶組織中生長，從而發(fā)揮功能。近年研究發(fā)現(xiàn)，干細胞療法的低定植率、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、種植問題，但存活和長期銜接仍難以達到滿意效果[13]。

目前，解決干細胞定植和固位、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“種子”細胞進行刺激黏附、遷移、存活和分化能力預(yù)處理，另一方面就是對接受“種子”細胞的靶組織進行更適宜祖細胞聚集、存活、銜接、繁殖的“環(huán)境”預(yù)處理。

人體內(nèi)吸附細胞黏附的因子主要是整合素（integ?rins）和選擇素（selectins），且已經(jīng)證明在祖細胞聚集過程中起作用，也能有效加強祖細胞向靶組織的黏附定居[14?15]。同時，還可能通過先體外再體內(nèi)生物醫(yī)學工程技術(shù)的細胞工程使間充質(zhì)細胞（MSCs）先轉(zhuǎn)換成E/L選擇素配體增強其定植能力后再釋放入體內(nèi)進行治療[16]，以及用生物材料膠原結(jié)合L?選擇素后也可增強細胞運動、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胞（EPCs）預(yù)先激活，可以增強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“種子”聚集、存活、銜接、血管生成機會的方法，主要是加強對組織趨化因子（如SDF?1、基質(zhì)因子 1及其受體 CxCR4）、細胞因子[如血管內(nèi)皮生長因子（VEGF），白細胞介素 1（IL?1）、IL?8等]、生長因子[如 IGF?1、IGF、成纖維細胞生長因子、肝細胞生長因子（HGF）等]和抗凋亡激酶等的適度表達和激活或平衡，借以更有力地聚集、成活更多的“種子”細胞，達到滿意效果，相當于當代社會某地區(qū)創(chuàng)造優(yōu)勢條件成功“招商引資”的效果。上述幾個方面從基礎(chǔ)研究、臨床前哨試驗和部分臨床研究均取得了令人信服的初步成就[19?25]，但未來還需要擴大前瞻研究，檢驗其有效性和安全性，才能進一步應(yīng)用于臨床。

4 小結(jié)和展望

細胞療法是近年來探索的新領(lǐng)域，已經(jīng)有了可喜的開端和成果，但其相關(guān)生物醫(yī)學工程技術(shù)、基礎(chǔ)和臨床情況的復雜性遠遠超出了一個新藥、一項介入新技術(shù)、一臺新設(shè)備應(yīng)用的難度。比如，細胞來源、類型、特性及其改進、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)境的特點和優(yōu)化，細胞黏附、聚集、存活、銜接環(huán)節(jié)的多因素影響，細胞成活后的再生繁殖能力究竟有多大，能否達到替代壞死或纖維化的靶組織的最佳期望？由此可見，還有許多課題有待研究。因此，細胞療法這個再生醫(yī)學的特殊、綜合領(lǐng)域需要基礎(chǔ)、臨床、生物醫(yī)學工程學及其他多學科的協(xié)同努力、各類專家密切合作和長期攻關(guān)，才能最終使細胞療法循證成熟起來，造福人類。

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

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