干細胞具有自我更新與增殖分化能力細胞，能產(chǎn)生表現(xiàn)型和基因型與自己完全相同子細胞，近年來，隨著干細胞研究深入，干細胞移植在轉(zhuǎn)基因干預、組織工程、病因病機等方面顯示良好前景。

大量研究表明，各類干細胞源外泌體可通過其內(nèi)富集各類特異性蛋白及以microRNA為首各類遺傳物質(zhì)參與各類心血管疾病，因此對其在干預缺血性心臟病方面具有深遠臨床意義。 

干細胞療法為缺血性心臟病帶新方向

缺血性心臟疾病，特別是因各種原因?qū)е录毙孕募」?/span>(acute myocardial infarction，AMI)及冠狀動脈疾病發(fā)病率日趨上升，是當今心臟衰竭和心源性衰亡主要原因。盡管溶栓藥物、支架植入和心臟移植等方面取得較大進展，但前兩種方法僅能改善心肌缺血，并不能有效干預疾病或改善預后，而心臟移植更是會出現(xiàn)移植排斥反應。

傳統(tǒng)觀念認為心肌細胞不可再生，心臟只能通過心肌細胞肥大、瘢痕組織取代等應對心臟損傷。隨著干細胞深入研究發(fā)現(xiàn)，愈多研究證實干細胞療法可再生修復損傷心肌，改善心臟功能。隨著干細胞療法問世，不但打破了以往人們對于心臟為終末分化器官認識，而且為干細胞干預缺血性心臟病帶來了新的研究方向。

外泌體干預心臟病功不可沒

美國研究人員近日在美國《國家科學院學報》上發(fā)表報告顯示，細胞“貨物”轉(zhuǎn)運體——外泌體(exosomes)，其不但對大腦神經(jīng)元和神經(jīng)回路發(fā)育不可或缺，而且能夠幫助受損腦細胞恢復健康。外泌體是一類直徑30—100 nm，發(fā)源于胞內(nèi)末期體(late endosome)或多囊泡體(multivesicular body，MVB)細胞外分泌囊泡，由Alix，Rab家族為主可調(diào)節(jié)膜骨架蛋白共同作用而形成。

2009年Lai等人首次證實在缺血再灌注損傷中注入干細胞源外泌體能促進心肌細胞存活，誘導損傷心肌內(nèi)血管再生，修復損傷心肌，明顯減少損傷面積，隨后2010年Stastna等人也相繼證實了干細胞是通過分泌富含蛋白、微泡和microRNA某種囊泡物質(zhì)，即外泌體來發(fā)揮其主要作用，且有研究證實干細胞源的外泌體僅經(jīng)靜脈注射入心肌受損模型小鼠體內(nèi)便可減少約45%心肌損傷面積。外泌體這一干預新策略逐漸為人所熟知。

外泌體通過“細胞間高速公路”把營養(yǎng)“快遞”到人體各個組織

因外泌體具備部分細胞膜結(jié)構(gòu)，故而相較于外分泌或旁分泌單一蛋白或遺傳物質(zhì)而言更具穩(wěn)定性及靶向性。外泌體其本身并不具備明確生物學功能，其主功能是作為一種載體而存在，通過介導期內(nèi)富含脂質(zhì)、蛋白質(zhì)、核酸，通過明確靶向作用而作用于臨近細胞或者靶器官。

簡單講即是外泌體可通過囊泡，將干細胞的精華部分——mRNA、miRNA、IncRNA，還有細胞因子，或許還有點DNA，打包運出干細胞體外，通過“細胞間高速公路”來“快遞”到人體各個組織內(nèi)。外泌體內(nèi)所含物質(zhì)甚雜，基于外泌體數(shù)據(jù)庫exocarta (http://exocarta.org/index.html)，已知各類外泌體內(nèi)共含有microRNA就有1424種，mRNA 3 314種，蛋白9699種。

干細胞來源的外泌體是通過以下三種物質(zhì)對缺血缺氧時心臟發(fā)揮效應：

1、外泌體與 microRNA

干細胞各種源外泌體作用：

①miR-221/222家族可直接抑制心肌梗區(qū)域心肌細胞內(nèi)P53上調(diào)凋亡調(diào)控因子(P53 up-regulated modulator of apoptosis，PUMA)，從而抑制P53來達到抗細胞凋亡目的；

②miR-22可直接抑制甲基化CG序列結(jié)合蛋白2(methyl CpG binding protein 2，Mecp2)從而抵抗心肌梗區(qū)域心肌細胞凋亡效應；

③miR-19a，通過抑制下游抑癌基因PTEN來激活Akt/ERK通路，從而抑制心肌損傷區(qū)域心肌細胞凋亡;

④miR-223，它們以心肌細胞腦信號蛋白3A(Semaphorin3A，Sema3A)和信號傳導與轉(zhuǎn)錄激活因子3(signal transducer and activator of transcription 3，STAT3)為靶點，從而發(fā)揮抑制心肌細胞內(nèi)炎癥反應來達到心肌保護效應。

2、外泌體與蛋白

除大量microRNA外，外泌體內(nèi)同樣含有大量的蛋白質(zhì)，如四跨膜蛋白、肌動蛋白、微管蛋白、信號轉(zhuǎn)導相關蛋白、膜聯(lián)蛋白、熱休克蛋白等。當發(fā)生心肌梗后心肌細胞處于氧化損傷、熱休克、缺血缺氧等應激狀態(tài)時通過發(fā)動各蛋白家族成員來發(fā)揮保護心肌細胞作用。

3、外泌體與離子通道相關

人體血漿中外泌體可引起巨噬細胞內(nèi)的鈣離子濃度變化，進而引起WNT5A/Ca 2+ 通路激活。

干細胞療法干預心臟病臨床研究匯總

近日，一項刊登在國際雜志Chemical Science上的研究報告中，來自布里斯托大學通過研究在世界上首次開發(fā)出了一種新方法，將干細胞直接引導到心臟組織中，這或許有望從根本上改善心血管疾病患者干預手段。 

在近期近一項新研究中，來自美國西奈山伊坎醫(yī)學院的研究人員證實在動物模型中，來自胎盤的稱為Cdx2細胞的干細胞能夠在心臟病發(fā)作后再生健康的心臟細胞。這些研究結(jié)果可能代表了一種再生心臟和其他器官的新療法。

近日，一項刊登在國際雜志Stem Cells上研究報告中，來自貝爾法斯特女王大學的科學家們通過研究有望開發(fā)出干預血管和糖尿病相關心血管疾病新型療法。文章中，研究人員開發(fā)了一種新技術，其能利用少量血液樣本在短時間內(nèi)產(chǎn)生大量干細胞，隨后這些干細胞能夠替代血管內(nèi)損傷的細胞，這種療法有望抑制糖尿病患者多種血管相關的并發(fā)癥，包括心臟病發(fā)作、腎臟疾病和失明等。 

綜上所述，近年來對于心肌梗及其相關缺血性心臟病干預效果有目共睹，也愈發(fā)受到研究者和心臟病患者高度重視。雖然干細胞療法對于缺血性心臟病干預尚處于起步階段，但相信應用于臨床指日可待，干細胞療法將為廣大缺血性心臟病患者帶曙光，還他們一個健康的心臟。