国外治疗心血管疾病的细胞疗法
1.运用普通细胞治疗心血管疾病
⑴研究用胎儿脑细胞治疗中风。
2004年7月,斯坦福大学的一个研究小组,在《美国国家科学院论文集》上撰文称,取自胎儿的脑细胞,可能会取代中风时被杀死的一些细胞。实验鼠植入实验表明,未发育全的脑细胞,达到了中风损伤的区域。这一成果,可能会为脑损伤和脊髓损伤的治疗提供新的手段。
该项目负责人指出,这是第一次显示,在中风情况下,人的细胞还能存活、迁移和被分化。至于为什么这些细胞会向中风区迁移,他解释说,初步证据表明,中风区可释放出促使细胞迁移的化学促活信息。化学促活信息是细胞释放的化学信号,是一类要求帮助的分子。
研究人员采用的细胞,取自一名几年前流产的胎儿,该项目负责人说,脑细胞不是胚胎干细胞,在使用上应该不存在争议。该小组计划把这一治疗手段,运用到人的脑损伤治疗试验中。
⑵利用骨髓细胞移植技术治疗心肌梗塞获成功。
2005年6月,俄罗斯医学科学院心血管外科手术科学中心,利用骨髓细胞移植技术,首次成功地治愈了心肌梗塞疾病,对发展细胞内科理论和实践有重要意义。
在试验中,科研人员选择了10名患有心肌梗塞的男病人,他们的年龄在50岁至60岁之间。科研人员首先对患者做了几次冠状血管手术,然后在5天至7天的时间内,将骨髓细胞直接注入患者受损的心脏供血干流,骨髓细胞中含有大量能够分离血管增长因子的单核细胞。一个月后对患者重新检查发现,患者病情明显地获得改善,心脏的跳动正常了,供血状况也正常了。在试验中,首次使用了超声波心动记录仪来鉴定细胞移植的结果,该仪器可以同时鉴定心脏的供血和收缩功能。
⑶以脐带造血细胞成功生产“人造血”。
2010年7月,美国科学家采用基因工程技术,从脐带中提取造血细胞,并利用机器模拟骨髓的造血机制,产生了大量可用的红血球,由此制成“人造血”。制造出的首批O型阴性的血液样本,已提交美国食品和药物管理局进行鉴定。
⑷发明“心肌修补”的细胞疗法。
2011年7月1日,英国《每日电讯报》报道,英国利物浦-约翰·摩尔大学和意大利、西班牙科学家合作,经过4年研究,发现了一种全新的“心肌修补”方法,通过注射特定的生长因子,能修复心脏病发作带来的心肌损伤,为大众带来能负担得起的心脏病疗法。
研究人员称,这项技术是直接向心脏注射一种类似胰岛素的蛋白,就能让受伤细胞自行修复并开始再生。他们在猪身上进行的动物实验显示,利用再生疗法注射特定的生长因子,即细胞天然产生的用于和其周围环境沟通的蛋白质,休眠细胞能开始再生,这为下一步临床试验“开辟了道路”。
研究人员指出,实验结果显示,注射生长因子IGF-1和HGF,能使损伤心脏,在结构上、组织上和生理上获得显著的再生效果。这项新技术简单易行,费用低廉,大众负担得起,也可通过与目前的心脏病临床护理标准方法结合而广泛应用。
⑸用强力生长因子催生出新血管。
2011年8月出版的美国《国家科学院学报》,发表匹兹堡大学研究小组的一项成果,他们利用生长因子催生出新血管。
研究人员介绍说,人和一些动物体内都存在控制细胞增殖、移动和分化的生长因子,由于它们这些功能很强大,机体会严格控制这类生长因子,因医学研究而注入机体、可以移动的生长因子会很快被机体消灭。
面对这种情况,研究人员筛选出一种肝磷脂分子,它能一手牵着生长因子,一手拉住血管细胞的表面受体,从而使生长因子在血管细胞上稳定生存一段时间。这样,会遇到一个新问题:肝磷脂与生长因子结合而成的物质是水溶性的,在机体内这种水溶性化合物几秒内就会分解。研究小组为推迟这种分解,用一种聚阳离子,对肝磷脂携带的负电荷进行中和,使肝磷脂与生长因子的结合物,由溶液转化为像微小油滴一样的凝聚层,从而为生长因子催生血管赢得了时间。
在实验中,研究人员把成纤维细胞生长因子-2注入老鼠体内,并运用上述新方法使其在血管细胞表面稳定下来,最终催生出新的大血管,其结构与小动脉类似,而小动脉可以通往毛细血管网络。该研究还显示,在仅注射一针生长因子的条件下,催生出的新血管可存活一个月有余。
2.运用干细胞治疗心血管疾病
⑴干细胞治疗中风后遗症获得成功。
2005年4月,有关媒体报道,俄罗斯医学科学院临床免疫学研究所,利用胚胎干细胞移植法,成功治愈10名不同程度的中风患者。有关专家指出,虽然移植干细胞治疗中风的方法暂时还没有在医学上开始运用,但这项研究成果证明,此方法在治疗大脑中风疾病中有着不可忽视的作用。
⑵尝试用干细胞薄膜治疗心肌梗塞。
2006年4月3日,日本国立循环器官疾病研究中心和东京女子医科大学的科研小组,在《自然·医学》杂志网络版上发表文章称,他们将干细胞制成薄膜,贴于患心肌梗塞实验鼠的心肌坏死部位,成功地使实验鼠心脏机能得以部分恢复。
报道称,研究人员从大白鼠皮下脂肪中提取干细胞,经过培养后,制成1厘米见方、厚0.02毫米的薄膜。他们将干细胞薄膜,贴于患有心肌梗塞的实验鼠的心脏外侧。约1个月后,干细胞薄膜增厚到0.6毫米,其中约5%的干细胞分化为心肌细胞,并生成血管。
经上述方法治疗的实验鼠存活率达100%,而未经治疗的实验鼠中有30%不久死亡。研究人员认为,随着贴于心脏外侧的干细胞膜变厚,心脏的收缩功能得以改善。同时,干细胞似乎还分泌了促进血管新生的物质。
⑶首创用脂肪干细胞治疗心脏病。
2007年2月,路透社报道,马德里的格雷戈里奥·马拉尼翁医院,在一次针对心绞痛和心脏病的试验性治疗中,医生把从一名男性患者腹部的脂肪组织中提取到的成人干细胞,移植到患者的心脏中,这在世界上尚属首例。接受治疗的患者是一名67岁的男性,手术后状况良好。
据介绍,西班牙心脏病学家费尔南德斯·阿维莱斯,与他的美国同事埃默森·珀林一起,从这名患者的腹部提取脂肪组织,然后用导管进行干细胞移植。在近5个小时的时间里,完成了干细胞提取、净化、择优和移植的工作,目的是重建能够使血液顺畅地流入病人心脏的新血管。
与其他类型的干细胞不同,培育从脂肪中提取的干细胞,不需要用3周时间,只需短短2个小时,2800万细胞已经具备移植的条件。
⑷用胚胎干细胞制造出红血球。
2010年8月,英国媒体报道,苏格兰输血服务中心和罗斯林细胞有限公司,使用100多个无用的试管婴儿胚胎,培植出几个胚胎干细胞株,这些细胞株可以在实验室无限制地复制。随后,研究人员将其中一种名为RC-7的细胞株先转化为血液干细胞,接着将其转化为功能性的、包含有携氧色素血红蛋白的红血球。
这是英国首次使用胚胎干细胞制造出红血球。有关专家表示,一旦该人造血的人体试验取得成功,将为医院输血提供充足的血源,并能减少输血者和接受者之间传染疾病的风险,也为工业化生产人造血提供了新思路。
⑸开发出高效培养心肌细胞新技术。
2011年3月,京都大学iPS细胞研究所,在《公共科学图书馆·综合》网络版上撰文称,他们开发出利用诱导多功能干细胞(iPS细胞),高效培养心肌细胞的新技术。今后,如果能够利用这一新技术大量培养心肌细胞,将可用于恢复因心肌梗塞而受损的心脏功能。
研究人员向实验鼠的iPS细胞,加入环孢菌素A(一种免疫抑制剂)后进行培养,发现发育成的心肌细胞数量,是不加入环孢菌素A时的约12倍。而利用人类iPS细胞进行培养时,在培养到第12天的时候,确认生成的心肌细胞数量,是不加入环孢菌素A时的4倍以上。
研究小组认为,这表明环孢菌素A,在诱导实验鼠和人类iPS细胞发育成心肌细胞过程中,发挥了重要作用。
研究小组确认,利用人类iPS细胞培养的心肌细胞与人类心脏心室细胞,拥有同样的性质和结构。