干细胞可以逆转心脏衰老

图片来源： Cedars-Sinai

端粒，紫色染色，是保护我们的染色体免受伤害的保护伞。 随着年龄的增长，它们变得更短。

细胞衰老是心脏老化过程的主要原因，其特点是缩短了端粒，即染色体上的末端。端粒缩短与心脏功能障碍和肥大相关，心肌细胞增殖受损，间质纤维化，从而最终导致再生能力的下降。

在最新的动物研究中，美国锡达斯－赛奈心脏研究所的研究人员从刚出生的实验鼠身上提取出心脏干细胞（心肌球来源细胞），并将这些心脏干细胞注入平均年龄为２２个月大的实验鼠心脏中。另一组同样年龄的实验鼠则接受安慰剂治疗，其心脏内被注入生理盐水。２２个月大的实验鼠相当于人类的老年时期。

注射了心肌球来源细胞的大鼠与对照组相比，变化如下：

•心脏功能得到很大的改善

•端粒酶的活性增加，端粒长度延长

•锻炼能力提高了 20% ，体重减少了 30%

•毛发再生能力更强

这些结果表明，年轻的心肌球来源细胞可通过心脏基因表达、心脏功能、运动能力和系统生物标记物等方法恢复衰老动物的活力。

值得注意的是，干细胞治疗与由端粒酶活化引起的心脏细胞端粒延长有关。有希望的是，老年捐赠者的人类心脏细胞与年轻的 CDCs 共同培养时也发现了恢复活力。

遗传分析确定了涉及组织衰老和细胞衰老途径的 168 种基因中 37 ％的表达的治疗相关变化，主要是涉及细胞周期控制和免疫应答的基因。作者在发表的论文中写道：“大多数与 CDC 有关的变化（ 85.5 ％）定向地概括了年轻动物的基因表达模式。”

关于心脏干细胞

大量研究证明哺乳动物心脏中存在心脏自身干细胞，而且从大鼠、小鼠、狗、猪和人类心肌中分离出一些具有不同特征的心脏干细胞，每 8 000~20 000 个心肌细胞或每 32000~80000 个心脏细胞中有一个心脏干细胞，参与心脏的自我更新和内源性修复，已成为近年来的研究热点。

1. 心脏干细胞的发现

• 2003 年， Beltrami 等从大鼠心脏中分离出一种 c-Kit+ 细胞，证明它们在体外的集落生成和多能性，以及在心肌梗死后它们参与心肌和血管再生的能力。

• 随后， Oh 等在小鼠心脏内分离出一种 Sca-1+ 细胞，它们不仅能在体外分化成心肌细胞，而且将其注入心肌梗死区后也能在体内分化成心肌细胞，改善心脏功能。

• 2004 年， Messina 等 [6] 在小鼠心脏、成人心房和心室活检标本中分离出一种未分化的细胞，这些细胞在传代培养中可以自我黏附成簇为“心肌细胞球” (cardiospheres) 。

• 2005 年， Laugwtiz 等利用 Islet-1 转录因子作为细胞标记物从小鼠中分离出一种心脏前体细胞，这些细胞不表达 c-Kit 和 Sca-1 但能够分化成具有产生动作电位和收缩性的心肌细胞。

• 2009 年， Ott 等在新生和成熟大鼠心脏中鉴定出 SSEA-1+ 心脏干细胞。

• Marb á n 博士的团队在 2009 年完成了世界上第一个人类心脏干细胞输注，作为心脏病发作患者一期临床试验的一部分。

2. 心脏干细胞特性

• 存在于心脏组织内能够自我更新及克隆增殖的干细胞。

• 具有多能分化潜力，能够分化为心肌细胞、内皮细胞及血管平滑肌细胞等多种细胞，对心脏的维持自我稳定及损伤修复有重要意义。

• 已发现多种具有不同表型特征的心脏干细胞，它们均具有参与心肌和血管再生的能力。

• 相对于其他成熟干细胞，心脏干细胞应该是一种更合理的心肌再生治疗的细胞来源。

3. 干细胞研究概览

• 截至 2017 年 8 月 16 日，在 clinicaltrial.gov 上检索关于心脏干细胞（ cardiacstem cells ）的研究多达 208 项。其中，美国 70 项，欧洲 66 项，中国 12 项，日本 7 项。