Nature：研究揭示心臟干細胞療法與干細胞的再生能力無關

　　一項新的研究表明干細胞療法可幫助心臟從心臟病發作中恢復過來，但是這種恢復并不是出于20年前提出的作為當前正在開展的臨床試驗基礎的生物學原因。它指出心臟干細胞以一種完全不同的方式幫助受損的心臟，而不是像最初提出的那樣通過替換受損的或死亡的心臟細胞來實現。相關研究結果近期發表在Nature期刊上，論文標題為“An acute immune response underlies the benefit of cardiac stem-cell therapy”。

圖片來自Cincinnati Children's。

　　這項研究報道將活的甚至死的心臟干細胞注入小鼠受傷的心臟中會觸發急性炎癥過程，繼而產生類似傷口愈合的反應，從而增強心臟受傷部位的機械性能。

　　論文通訊作者、辛辛那提兒童醫院醫學中心分子心血管微生物學主任Jeffery Molkentin博士說，在免疫系統中的巨噬細胞介導下，這種繼發性愈合過程對心臟病發作后的心臟功能有一定的益處。

　　Molkentin說：“這種先天免疫反應會急劇地改變心臟受傷區域周圍的細胞活性，使得心臟在愈合時形成了更優化的瘢痕組織，并具有改善的收縮性。我們的研究的意義非常直接，并為心血管醫學領域尚未解決的爭論提供了重要的新證據。”

　　這項新的研究建立在Molkentin團隊于2014年也發表在Nature期刊上的一項研究（Nature, 2014, doi:10.1038/nature13309）的基礎之上。與早前的那項研究一樣，這項新的研究證實將c-kit陽性心臟干細胞注入受損的心臟作為一種再生心肌細胞的策略是行不通的。這些發現促使Molkentin和他的同事們得出結論：有必要“重新評估目前計劃的基于細胞療法的臨床試驗，以了解這種療法可能如何真正發揮作用”。

　　意外的發現

　　這項新的研究使用了目前在臨床試驗中使用的兩種類型的心臟干細胞：骨髓單核細胞和心臟祖細胞。在這些研究人員在不同條件下進行測試和重新驗證他們的數據的過程中，他們吃驚地發現，除了注射這兩種類型的心臟干細胞之外，注射死的心臟干細胞細胞甚至是一種叫做酵母多糖（zymosan）的惰性化學物也能夠通過優化這種愈合過程而對心臟有益。酵母多糖是一種旨在誘導先天免疫反應的物質。

　　這些研究人員報道，這項研究中測試的心臟干細胞或酵母多糖療法改變了免疫細胞反應，從而顯著地減少了心臟受損部位中過多的細胞基質結締組織的形成，同時還改善了這種瘢痕組織本身的機械性能。他們得出結論：“接受注射的心臟的被動張力隨著拉伸程度的增加發生顯著更大的變化，這更像是未受損的心臟。”

　　Molkentin及其同事們還發現心臟干細胞和其他的治療性物質（如酵母多糖）必須直接注射到受損部位周圍的心臟組織中。這與以往大多數人類臨床試驗形成了對比，過去的臨床試驗出于患者安全的考慮，僅將心臟干細胞注入血液循環系統。

　　Molkentin解釋說，“目前的大多數臨床試驗設計也不正確，這是因為它們將細胞注入血管中。我們的結果表明所需注射的材料必須直接注射到受損部位兩側的心臟組織中。這是愈合發生的地方，也是巨噬細胞可以發揮它們的神奇作用的地方。”

　　這些研究人員還指出了一項涉及酵母多糖的有趣發現，其中酵母多糖是一種與特定模式識別受體結合以引起急性先天免疫反應的化合物。相比于注射心臟干細胞或死亡的干細胞碎片，使用酵母多糖治療小鼠受損的心臟給受損組織提供了略大一些的更持久的益處。

　　展望未來

　　Molkentin說，他和其他合作科學家將通過尋找利用他們所測試的心臟干細胞和化合物的愈合特性的方法來跟蹤這些研究結果。

　　比如，考慮到在這項新的研究中，心臟干細胞、它們的細胞碎片和酵母多糖如何引發巨噬細胞參與其中的急性先天免疫反應，Molkentin解釋說他們將測試利用巨噬細胞的選擇性愈合特性的理論。這包括對巨噬細胞進行極化處理，或者進行生物學排序，使得它們僅具有愈合特性。他說，對此進行進一步的測試可能在治療上對開發未來的治療策略非常重要。