人體的心臟像一個(gè)血泵，它的每一次跳動(dòng)，都將充足的血液推向全身，以維持正常的生命活動(dòng)。心臟強(qiáng)大而又脆弱，它需要冠狀動(dòng)脈向它供血來維持運(yùn)轉(zhuǎn)，如果冠狀動(dòng)脈血管變窄或被阻塞，會(huì)引發(fā)心肌細(xì)胞的缺血、缺氧及死亡，造成心肌梗死，影響心臟泵血功能，最終導(dǎo)致心力衰竭。
對(duì)于嚴(yán)重的陳舊性心肌梗死，目前仍缺乏有效的治療手段。不過，今年9月發(fā)表于《美國醫(yī)學(xué)會(huì)雜志》子刊《JAMA Network Open》的一項(xiàng)研究，則給心肌梗死患者帶來了希望。中國科學(xué)院遺傳與發(fā)育生物學(xué)研究所研究員戴建武團(tuán)隊(duì)與南京鼓樓醫(yī)院教授王東進(jìn)團(tuán)隊(duì)合作，成功研發(fā)出一種特殊的膠原蛋白，這種膠原蛋白結(jié)合干細(xì)胞移植入患者體內(nèi)后，可以讓干細(xì)胞在心肌壞死的部位定植。
研究人員表示，作為國際上第一個(gè)可注射支架材料結(jié)合干細(xì)胞移植治療缺血性心臟病的臨床研究，該研究首次證明了注射材料聯(lián)合干細(xì)胞用于心臟病治療的臨床安全性及可行性，并顯示出了良好的應(yīng)用前景。
膠原蛋白當(dāng)支架，助干細(xì)胞定植存活
目前，臨床治療心肌梗死，主要是通過介入治療或旁路移植手術(shù)等方法，恢復(fù)心臟血供。“這些方法在一定程度上可以延緩疾病進(jìn)程，但是對(duì)于嚴(yán)重的陳舊性心肌梗死不是很有效。”戴建武說。
干細(xì)胞具有自我更新和分化潛能以及強(qiáng)大的營養(yǎng)和分泌功能，嘗試用干細(xì)胞移植讓心肌恢復(fù)活力，是心肌再生領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)。目前干細(xì)胞移植治療心肌梗死已開展大量臨床研究。“但一些研究表明干細(xì)胞移植后容易擴(kuò)散，很難在損傷部位定植存活，影響治療效果。”戴建武說。
“我們分析過很多化學(xué)合成材料，這類材料在人體代謝后會(huì)有殘留。但人體皮膚和肌腱等組織細(xì)胞中有很多膠原蛋白，而膠原蛋白有細(xì)胞粘附功能，如果做成支架包圍住干細(xì)胞，那干細(xì)胞也許就不容易跑掉，膠原蛋白也可以在體內(nèi)降解為氨基酸。”順著這條思路，戴建武團(tuán)隊(duì)開始關(guān)注膠原蛋白。
但觸感Q彈、細(xì)膩柔軟的膠原蛋白想做成支架“堅(jiān)挺”地在心肌中固定下來，也不是一件容易的事。“膠原蛋白降解速度太慢會(huì)延緩心肌細(xì)胞再生，降解速度太快了，又不利于干細(xì)胞定植，另外，膠原材料的力學(xué)強(qiáng)度對(duì)移植效果也很重要，所以我們花了好幾年摸索支架的強(qiáng)度和降解速度，最終發(fā)現(xiàn)支架在3個(gè)月左右降解最有利于心肌血管再生。”戴建武說。
僅有強(qiáng)度和降解速度還不夠，如果膠原蛋白的純度不高，進(jìn)入人體會(huì)引發(fā)炎癥。經(jīng)過三四年的試驗(yàn)、調(diào)試制備工藝，最終，研發(fā)團(tuán)隊(duì)得到了高純度低免疫性膠原蛋白。這種膠原蛋白有一定的可塑性，與干細(xì)胞同時(shí)注入體內(nèi)后，會(huì)根據(jù)心肌部位的結(jié)構(gòu)，形成特有的形態(tài)，并“攔截”干細(xì)胞讓其定植。
對(duì)心肌梗死重癥患者效果更明顯
膠原蛋白支架與干細(xì)胞能否捆綁成一對(duì)好兄弟，在體內(nèi)發(fā)揮療效，經(jīng)歷了漫長(zhǎng)的動(dòng)物試驗(yàn)和人體臨床試驗(yàn)。
戴建武團(tuán)隊(duì)與王東進(jìn)團(tuán)隊(duì)曾合作在豬陳舊性心梗模型中，檢驗(yàn)材料與細(xì)胞移植的安全性及有效性。通過血液生化分析、心臟超聲及心臟核磁分析、組織病理學(xué)檢查，發(fā)現(xiàn)材料及干細(xì)胞移植安全性良好，與對(duì)照組相比，材料聯(lián)合干細(xì)胞移植能促進(jìn)心梗組織的血管新生，抑制豬心臟梗死體積的擴(kuò)大，促進(jìn)心臟功能恢復(fù)。
在動(dòng)物實(shí)驗(yàn)獲得明確的安全性及有效性評(píng)估的基礎(chǔ)上，團(tuán)隊(duì)自2016年3月1日起，開始在南京鼓樓醫(yī)院開展可注射膠原材料聯(lián)合臍帶間充質(zhì)干細(xì)胞治療缺血性心臟病的隨機(jī)對(duì)照臨床研究。王東進(jìn)介紹，相比于對(duì)照組，膠原材料聯(lián)合干細(xì)胞移植在一年后可顯著減小患者心臟梗死體積，并且病人的生活質(zhì)量及心臟評(píng)級(jí)改善。
“膠原蛋白支架聯(lián)合干細(xì)胞移植在較嚴(yán)重患者中的效果明顯。因?yàn)樾募」Ｋ赖妮p癥患者在做搭橋手術(shù)后，患者自身的心肌修復(fù)能力強(qiáng)一些；而重癥患者的心肌自我修復(fù)能力差，對(duì)心肌再生技術(shù)的依賴更強(qiáng)。”戴建武告訴記者，膠原蛋白支架已經(jīng)完成產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)化研究，并獲得中國食品藥品檢定研究院等權(quán)威機(jī)構(gòu)的產(chǎn)品技術(shù)要求認(rèn)證、生物安全性檢測(cè)、免疫評(píng)價(jià)、病毒滅活檢測(cè)等報(bào)告，達(dá)到臨床植入性醫(yī)療器械質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。
“如果想大規(guī)模進(jìn)入臨床，還需要進(jìn)行多中心臨床試驗(yàn)、產(chǎn)品注冊(cè)等程序，可能還需要一段時(shí)間的積累。”戴建武說。（記者 金 鳳）
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