骨髓細胞是干細胞治療一種常用的細胞。圖片來源：Dennis Kunkel Microscopy/SPL
來源：中國科學報
本報訊生物學家已經(jīng)揭示了干細胞療法改善心臟功能的機制。如今，研究人員在老鼠身上發(fā)現(xiàn)，這些細胞會引發(fā)免疫反應，從而改善心臟功能?？茖W家同時還發(fā)現(xiàn)了如何用一種化學物質模擬這種修復過程。
針對受損心臟的干細胞療法在動物身上顯示出了一些短期療效，但在人類身上的效果有限。起初，科學家從理論上推斷，這些益處來自于干細胞在小鼠體內(nèi)分化成跳動的心臟細胞，即心肌細胞。但隨后的研究，包括一項由美國俄亥俄州辛辛那提兒童醫(yī)院醫(yī)學中心心血管生物學研究員Jeffery Molkentin進行的研究表明，這些細胞并沒有發(fā)生這種轉化。
Molkentin的團隊報道了兩種常見的干細胞療法，它們能激發(fā)一種叫做巨噬細胞的免疫細胞，幫助修復受損心臟區(qū)域的結締組織，從而改善其功能。
科學家在日前出版的《自然》雜志上報告了這一研究成果。
研究人員指出，這種修復機制也可以通過一種名為zymosan的化學物質來實現(xiàn)，后者已知可以引起一種免疫反應。
這一發(fā)現(xiàn)可能對人類干細胞治療的未來產(chǎn)生重大影響，這是一個價值數(shù)十億美元的產(chǎn)業(yè)。一些國家的診所已經(jīng)為心臟病提供了干細胞療法。心臟病是全世界的頭號殺手，每年造成約1700萬人死亡。但鮮有證據(jù)表明這些干細胞療法有效。
許多科學家也不再認為用于此類治療的細胞是真正的干細胞，因為它們不能自我更新，但提供這些治療的公司和診所仍廣泛使用“干細胞治療”這一術語。
Molkentin團隊將兩種用于這些治療的細胞注射到小鼠心臟的受損區(qū)域，這些受損區(qū)域曾暫時缺氧，模擬了心臟病發(fā)作的情況。
其中一種細胞是從骨髓中提取的單核細胞，這是干細胞治療人類臨床試驗中最常用的細胞之一；另一種細胞是心臟間充質細胞。研究人員發(fā)現(xiàn)，接受細胞注射的老鼠的心臟功能明顯好于接受安慰劑的老鼠。
但是研究小組發(fā)現(xiàn)，接受干細胞治療的小鼠并不比接受zymosan治療的小鼠表現(xiàn)得更好。事實上，zymosan比干細胞療法維持的時間更長。
為了進一步驗證這種療法的有效性來自一種免疫反應，研究小組將一些死細胞注射到一些老鼠體內(nèi)，進而發(fā)現(xiàn)這也可以改善心臟功能。Molkentin說，這項研究“表明我們甚至不再需要注射活細胞”。
在其他實驗中，研究人員抑制了一些小鼠的巨噬細胞活動。在這種情況下，修復過程既沒有發(fā)生在接受干細胞治療的小鼠身上，也沒有發(fā)生在接受zymosan治療的小鼠身上。
德國漢諾威醫(yī)學院心臟病學家Thomas Thum說，這項研究很重要，因為它清楚地表明，免疫系統(tǒng)引發(fā)的炎癥推動了修復機制。
Molkentin說，研究結果也可以應用于干細胞治療的其他疾病。他說，從這些細胞中獲得的任何益處都可能來自局部和急性免疫反應，而不是來自細胞本身的再生能力。
圣路易斯華盛頓大學的心臟病醫(yī)生和免疫學家Kory Lavine說，這項研究可能會挑戰(zhàn)那些對從骨關節(jié)炎到神經(jīng)退行性疾病等各種疾病進行干細胞治療的研究人員，使他們把重點放在免疫細胞在體內(nèi)的作用上，而不是這種治療本身的療效。
然而一些科學家說，真正的干細胞依然在治療心血管疾病中有價值。西雅圖華盛頓大學的研究人員已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，來自人類胚胎干細胞的心肌細胞可以幫助心力衰竭的猴子重建心肌。
另一個可能將人們的注意力從干細胞療法上轉移的原因是，干細胞療法生產(chǎn)成本高，而且需要監(jiān)管機構耗時批準?！叭绻鞋F(xiàn)成的化學藥品，這將是一種更可行的治療方法。”Lavine說。（趙熙熙）
