2001年12月28日消息:美國Beth Israel Deaconess醫學中心(Beth Israel Deaconess Medical Center, BIDMC)最新進行的一項動物研究表明,胚胎幹細胞移植有助於修復受損的心肌細胞,增強心臟病發作後、以及充血性心力衰竭(CHF)患者的心臟功能。
這一發現為CHF患者的治療帶來了新的希望。CHF患者心臟供血能力較常人的低,易疲勞,身體也十分虛弱。美國的CHF患者約為五百萬。BIDMC中心心臟病專家James Morgan博士説,CHF是心臟醫療領域久未攻克的主要疾病之一。Morgan博士是哈佛醫學院著名的醫學教授,也參與了這項研究。該研究結果發表在Journal of Applied Physiology 1月刊上。
據Morgan博士説,有關CHF的統計結果令人擔憂,即使進行最好的治療,患者的五年存活期也只有約50%。心力衰竭的起因是心肌細胞的破壞導致“心臟泵”作用能力下降。心臟病發作時導致的損傷或心肌梗塞會導致心肌細胞大量減少,從而導致血管功能喪失。雖然心臟移植在CHF治療重十分有效,但是只有極少數患者(約2,000)能得到移植所需的心臟。
在心臟病領域進行的幹細胞研究已經進行了很多年。經過人幹細胞移植的小鼠表現良好。但是,以前的研究中使用的是高度分化的肌肉細胞,並沒有在受損傷的心肌細胞中進行胚胎幹細胞(ES細胞)的移植。Morgan博士與該項目負責人、BIDMC心臟病係的Yong Fu Xiao博士設計了這一實驗,用以驗證是否早期胚胎來源的幹細胞能在受損的心肌中存活,並增強心臟功能。他們使用的胚胎幹細胞是多能幹細胞,具有分化成多種細胞的能力。
研究人員們在兩組大鼠中用外科手段誘發心肌梗塞。其中一組事先經過胚胎幹細胞的處理,另一組經過偽處理後作為對照。注射用的胚胎幹細胞用綠色熒光蛋白標記,懸浮于介質中。隨後對大鼠進行30分鐘內的心肌梗塞誘導。在心臟的三個不同部位進行注射,其中一個位於心肌梗塞發生點,另兩個與第一個部位相近。對照組在受損心臟的同樣的三個部位接受了同等量的介質溶液,但是不含幹細。
六周後,移植有胚胎幹細胞的大鼠中心肌梗塞受損程度降低,左心室功能大為增強。對照組沒有任何變化。Xiao博士説,實驗結果説明植入的幹細胞在受損的心肌中存活下來了。Xiao博士是哈佛醫學院醫學副教授。計數證明,標記過的細胞成功地在體內複製了,酶法分離的單個心肌細胞的總數增加了約7.3%。最為關鍵的是,這些細胞具有了心肌細胞的那種條紋狀的桿狀形態。
Xiao博士説,實驗結果明顯表示在幹細胞移植後産生了新的心肌細胞。對心臟進行收縮壓和舒張壓測定,同樣也可證明大鼠的心臟功能得到了增強。對照組沒有此類反應發生。
Morgan博士説,這一結果是一個很大的進步。CHF病人按嚴重程度通常可分為四個類群:“一”表示除了精力不濟以外沒有其他症狀,“四”則表示僅僅穿過一個房間就會産生呼吸困難。Morgan博士認為,如果能在CHF病人中進行胚胎幹細胞移植,病人狀態將會大大得到改善,可以從一個類群降到另一個。
使用胚胎幹細胞的優勢之一在於ES細胞能降低免疫反應。ES細胞表面抗原少,不會誘發嚴重的免疫反應。機體也就不會對外來“入侵者”産生排斥。這一點對於心力衰竭患者尤為重要,因為大多數患者虛弱到無法接受免疫抑制藥物治療。
CHF的發病率是1%,在老年患者中這一比例上升到10%。約半數是在心肌梗塞後發病。新療法的出現可以取代效果不大的現有療法,從而大大提高病人生活品質。
該研究合作者還包括:美國RDCS的醫學博士Jiang-Yong Min, 醫學博士Yinke Yong, Kimber L. Converso, 以及BIDMC的醫學博士Lixin Liu, Holy Family 醫院及醫學中心的醫學博士Qin Huang。 資金來源:美國國立衛生研究院(NIH),美國心臟協會。
BIDMC中心是哈佛醫學院下屬機構,主要從事疾病治療、研究。它是CareGroup防疫系統的主要成員之一,同時也是NIH研究基金的第四大受惠者。