中医药干预骨髓间充质干细胞移植治疗缺血性心脏病研究进展

赵 鸿

（湖南中医药大学第一附属医院，长沙410007）

中医药干预骨髓间充质干细胞移植治疗缺血性心脏病研究进展

赵 鸿

（湖南中医药大学第一附属医院，长沙410007）

骨髓间充质干细胞由于取材方便、可自身来源、易于分离和体外扩增能力强、免疫原性低、易于外源基因的导入和表达、可基因修饰、不涉及伦理学问题而成为缺血性心脏病细胞移植治疗的理想种子细胞。许多学者将中药与干细胞移植相结合，发挥中医药多靶点、多效应、毒副作用小的优势，在MSCs的培养、诱导分化和移植中起到协同增效、优势互补的功效。

骨髓间充质干细胞；缺血性心脏病；中医药干预

心肌缺血是指各种原因引起冠状动脉血流量降低，致使心肌氧等物质供应不足和代谢产物清除减少的临床状态，急性心肌梗死是其最危重的临床类型。动脉搭桥、心脏外科手术、溶栓疗法等手段的应用使得缺血心脏能在短时间内重新获得血液灌注并恢复氧供应，但目前临床所用的治疗手段不能逆转已坏死的心肌，心脏移植由于费用和排斥反应等问题也不能得到推广应用。20世纪90年代以来，干细胞技术的出现与逐步成熟，给缺血性心脏病治疗带来了新的曙光。

1 骨髓间充质干细胞的概念及生物学特征

干细胞是具有自我更新与增殖分化能力的细胞，能产生表现型和基因型与自己完全相同的子细胞，近年来，随着干细胞研究的深入，干细胞移植在转基因治疗、组织工程学等方面显示良好前景。

骨髓间充质干细胞（BMSCs）是成体干细胞的一种，来源于中胚层的间充质，由Friedenstein［1］于1976年发现并描述，并于1991年由Caplan［2］正式命名。大量研究显示［3-5］：BMSCs具有跨系统，跨胚层的多分化潜能和高度自我更新能力，在不同环境和刺激因子的诱导条件下可分化为多种组织细胞，如心肌细胞、内皮细胞、成软骨细胞、成骨细胞、成纤维细胞、肌细胞、脂肪细胞、神经组织细胞等中胚层及神经外胚层组织细胞，具有很高的可塑性。

BMSCs由于取材方便、可自身来源、易于分离和体外扩增能力强、具有高度自我更新能力和多向分化潜能、免疫原性低、易于外源基因的导入和表达、可基因修饰、不涉及伦理学问题，已作为一种重要的种子细胞越来越引起人们的关注［6］。

2 骨髓间充质干细胞移植治疗缺血性心脏病

2001年，纽约医学院的0rlic等［7］首次报道将BMSCs移植到梗死小鼠心脏中，实验结果提示局部释放的BMSCs能重新产生心肌细胞。Wak Makino等［8］用5-aza体外诱导BMSCs，通过7d、14d、21d三个不同时相点的观察发现：3O%的体外诱导后BMSCs7d后细胞变大，形成类心肌细胞并与相邻细胞连接；14d后，出现了肌管样结构和自主样搏动；21d后的分化细胞可以同步起搏，分化的心肌细胞在电镜下能观察到特异的类心肌结构。

方利君［9］等发现Brd U标记的BMSCs移植后聚集在供体动物创面的小血管周围，个别血管内皮细胞呈Brd U阳性，表达血管内皮细胞特异性标志因子第Ⅷ因子。Silva［10］等将BMSCs通过局部注射移植到慢性犬心肌缺血模型的缺血区，发现缺血区血管密度提高，BMSCs表达EC特异性表面标志FⅧ，心脏功能改善。

研究还显示，细胞因子VEGF、bFGF等也参与了BMSCs向EC的定向分化，因此有学者采用向BMSCs转染VEGF、bFGF基因的方法促进BMSCs向EC的定向分化。Matsumoto R［11］等将转染人VEGF-165基因的BMSCs注射入急性心肌缺血大鼠的缺血区，发现大鼠的心肌缺血区高度表达VEGF，微血管密度增加，心肌梗死面积减少，心功能改善。盛小刚［12］等将转染VEGF基因的BMSCs移植入心肌梗死兔模型的缺血心肌，明显改善了兔心功能。

大量的实验研究得出了类似的结果。BMSCs移植能通过修复或再生受损心肌、启动和调节新血管发生和与宿主心肌细胞发生整合等作用机制，替代原有的受损心肌，减少瘢痕组织的形成，改善缺血心肌的血供，提高心脏的顺应性，改善心室重塑，提高梗死心脏的功能。

3 中医药干预对骨髓间充质干细胞移植治疗缺血性心脏病的影响

近年来的研究发现，中医药干预对BMSCs移植治疗缺血性心脏病也发挥着重要的作用，可能与中医药具有多靶点、多效应、毒副作用小的特点有关。许多学者将中药与干细胞移植相结合，在促进干细胞增殖及向心肌细胞、内皮细胞分化的动物实验中都起到协同增效、优势互补的功效。这不仅为干细胞的定向分化研究开辟了新的途径，也为推动应用BMSCs治疗缺血性心肌病提供了一种新策略。

李连达院士等［13］报道双龙方与自体骨髓单个核细胞（主要含MSC）对中国小型猪心肌梗塞有明确的治疗作用。童晓云［14］等观察不同剂量补肾活血方与基因重组人粒细胞集落刺激因子（rhG-CSF）对急性心梗大鼠骨髓干细胞的动员作用，结果不同剂量补肾活血方均可动员的外周血CD34细胞流入心肌梗死部位，进而分化为心肌细胞与血管内皮细胞等。王明宁［15］等香丹注射液有促进

骨髓间充质干细胞增殖作用。

单味中药提取物在干细胞分化中也起到一定的作用。宋清等［16］用药物预处理的方法观察中药参三七皂苷Rgl对5-aza诱导鼠BMSCs向心肌细胞转化的作用的研究，结果证实参三七皂苷在体外可显著刺激5-aza诱导的鼠BMSCs向心肌细胞转化和增殖。实验研究发现，无论从分化细胞的形态、免疫组化还是细胞特征性基因表达，都表明BMSCs在体外诱导剂三七皂甙作用下已向心肌样细胞转化，具有心肌细胞的特征。杨博华等［17］观察黄芪、三七对BMSCs体外转化并促进血管新生的分子机制，发现其可能通过上调VEGF、bFGF等细胞因子的表达促进内皮祖细胞的分化和增殖，进而促进血管新生。

4 问题与展望

虽然大量研究表明BMSCs移植治疗缺血性心脏病，促进心肌和血管新生具有良好的应用前景，且联合基因治疗可能进一步提高疗效，但将之应用于临床的有效性和安全性还存在不少问题和争议［18-19］。如移植细胞存活率低的问题，心肌梗死后梗死区缺血、缺氧的环境及早期炎症反应都不利于移植细胞的存活；移植临床适应证的问题；移植治疗的最佳时机、细胞数量和浓度、移植途径、移植存活分化的机制以及远期疗效及安全性的问题等等；此外，BMSCs没有特异的标记物以供分离鉴定，寻找可供心血管疾病细胞移植的最适合的细胞亚群也仍需探索。中医药干预也存在着体外诱导分化效率低，动员剂不良反应大和疗效尚不确切等问题。综上所述，中医药干预BMSC移植治疗缺血性心脏病疗效确切，但多局限于实验研究，人们尚需更好地掌握其治疗作用和不良反应。

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［18］常培叶，刘志跃．骨髓间质干细胞治疗心肌梗死的研究［J］．医学综述，2006，12（19）：1179-1180．

［19］刘建华，陈嘉榆，陈运贤．骨髓间质干细胞在心血管疾病治疗中的应用［J］．国际内科学杂志，2007，34（1）：1-3．

10.3969／j.issn.1672-2779.2013.11.101

1672-2779（2013）-11-0154-02

��张文娟

2013-05-02）