心脏修复和再生后心脏病发作:一个回顾

二十年前,医生第一次试图注入肌肉肌母细胞再生失败的人类心脏的心脏搭桥手术。尽管最初希望和多个实验和临床研究,结果已经略微中性或积极的各种尝试remuscularize受伤的心。

但希望仍然是当前和未来的策略将产生临床再生心治疗,9个专家解释美国心脏病学会杂志》上最先进的审查,在心脏“基础和转化研究修复和再生。”

面临的挑战是:心脏病心肌死亡细胞,导致疤痕,削弱了心,往往最终导致心力衰竭。缺乏肌肉的修复是由于哺乳动物心肌细胞的增殖能力非常有限,除了一个短暂时期出生。

审查,experts-coordinated被建议“周杰伦”,医学博士博士,椅子的伯明翰阿拉巴马大学生物医学部门Engineering-focus三个主题。首先是最近的一些临床试验与有趣的结果。二是当前的趋势使用细胞衍生产品,如液而非肌肉细胞来治疗受伤的心。第三主题,作者讨论未来实验与心肌细胞取代心肌疤痕“逆转时钟”的存在心肌细胞,而不是试图注射外源性细胞。这些努力是为了扭转能力成熟的哺乳动物心肌细胞增殖。

临床试验

一个有趣的临床试验回顾涉及给cardiosphere-derived细胞杜氏肌萎缩症患者,这种疾病会影响心脏和骨骼肌。

Cardiosphere-derived细胞是一种心脏基质/祖细胞具有强大的免疫调节,antifibrotic和再生病变的心脏和骨骼肌的活动。两个试验了多次静脉注射剂量的cardiosphere-derived细胞晚期杜氏营养不良症患者疾病,其中大部分不能走。初步结果显示,安全,以及主要改善心脏左心室射血分数等参数和减少左心室大小。

两个因此第一个临床试验评估细胞疗法通过重复序贯给药方案对任何心脏指示,第一个评估静脉cardiosphere-derived政府,第一个临床试验产量nonambulatory Duchenne患者的治疗中获益的证据。

两个特性的试验可能会改变未来的试验,评论者说:离开入侵cardiac-targeted细胞向轻易交付和管理静脉注射细胞交付,和顺序重复单元的使用剂量。

细胞衍生产品

经验表明,细胞移植到心脏不能在大量生存,然而研究人员似乎有些功能好处心里性能尽管移植细胞的物理间隙。这导致了细胞的假设并不作为替代疗法,而是助推器的内源性修复途径通过释放多种生物分子具有组织修复特性。

这导致了使用细胞衍生产品而不是移植细胞的调查。大多数这些biomolecules-proteins和非编码核酸酸是封闭在小泡细胞自然释放。当vesicles-including exosomes-merge到受体细胞,生物分子可以调节信号通路。有吸引力的特性使用囊泡或液是一个简单的制造过程与活细胞相比,质量控制的能力和力量,保护制冷的囊泡的可能性让管理更简单。

囊泡细胞衍生产品的替代方法是发现注射干细胞能促进心脏修复通过释放生物活性分子作为短程,旁分泌荷尔蒙。这些分子与生物分子囊泡或截然不同液。

然而,在使用这些细胞衍生产品在早期心脏修复试验,评论家说,需要更多的实验的净化产品,潜在的交货方式和重复剂量的适用性。

内源性心脏细胞扩散

最后展望回顾话题向内生代cardiomyocytes-in句话说,迫使现有的本地心肌细胞分裂,成为心肌细胞或其他细胞。

猪可以再生心肌出生后几天。但在引人注目的一项研究,描述的审查,研究人员受伤的心脏通过删除顶点的一部分左心室在出生后的一天,然后诱导实验心脏病出生后28天。控制猪没有第一天切除显示在56天修复心脏病发作的损伤。相比之下,猪有切除出生后的一天,然后在28天实验心脏病,显示心脏修复白天56-notably没有死亡的心肌,称为一个梗死。此外,这些猪的左心室的心肌细胞数量明显高于整个左心室。

这是第一个研究表明心脏肌肉细胞在大型哺乳动物可以诱导增殖和再生利用第一天心脏损伤扩展新生儿窗口remuscularize心肌。“如果这在新生儿心肌细胞细胞循环激活可以激活,相同的信号通路可能是激活的成年人,”作者写道,“这是高度有效的和重要的。”

内源性生成一个可能的替代方法是直接编程心脏成纤维细胞转化为心肌细胞,使用小分子核糖核酸和其他因素。评论家说,诱导心肌细胞扩散还需要促进经济增长方式的心脏血管供给营养和氧气到新的心肌细胞。

在结论中,作者认为,短期方法后心脏病治疗的临床试验将使用细胞像cardiospheres或细胞产品。评论家说,长期的方法将目标”更直接remuscularization受伤的左心室心肌细胞的“回头时钟”细胞循环或产生新的心肌细胞与其他细胞如成纤维细胞”。

“然而,这些策略的效率和安全性,尤其是他们的能力来生成心肌细胞与本地同行无缝耦合,并允许这些诱导增殖的调控事件预防控制和有害心脏增长,仍然需要适当解决临床应用之前。”