2025年10月9日,浙江树人大学树兰国际医学院的研究团队在权威学术期刊《Stem Cell Research & Therapy》上发表了一篇重要综述,系统总结了干细胞技术这一前沿领域在两种主要心血管疾病——心肌梗死(MI)和动脉粥样硬化(AS)方面的研究进展。

心肌梗死与动脉粥样硬化
心肌梗死(俗称“心脏病发作”)是由于冠状动脉急性阻塞导致心肌缺血、缺氧,进而引发心肌细胞坏死的严重疾病。坏死的心肌细胞难以再生,最终可导致心脏功能减退甚至心力衰竭。
动脉粥样硬化是心肌梗死的主要病因。其病理特征为动脉内脂质、胆固醇等物质沉积形成斑块,造成血管壁增厚、变硬和管腔狭窄。斑块破裂可诱发血栓形成,导致血管急性堵塞,引发心肌梗死或脑卒中。

据《2023年世界心脏报告》统计,全球约三分之一死亡病例由心血管疾病引起,其中心肌梗死与动脉粥样硬化是导致死亡的主要原因。值得注意的是,中低收入国家的心血管疾病死亡率比高收入国家高出约40%。在全球1500万急性心肌梗死患者中,约20%会在五年内进展为心力衰竭。
目前,常规治疗手段(如药物治疗、支架植入或搭桥手术)虽可挽救生命并缓解症状,但无法实现心肌细胞的再生或彻底清除血管斑块,因此无法逆转已形成的组织损伤。
干细胞
该综述重点介绍了以下三类在心血管修复中研究较为深入、具有临床应用前景的干细胞:
间充质干细胞(MSCs)
间充质干细胞是目前临床研究中应用最广泛的干细胞类型,具有来源广泛(如骨髓、脂肪组织、脐带等)、免疫原性低等优点。
其主要作用机制为“旁分泌效应”:即通过释放多种生物活性因子(如血管内皮生长因子VEGF、肝细胞生长因子HGF等),促进血管新生、抑制细胞凋亡、调节免疫反应,从而改善受损组织的微环境。例如,这些因子能促进缺血区血管生成,提高局部血液供应,并减轻炎症反应。

部分临床试验已进展至三期。有研究显示,心肌梗死患者经静脉输注骨髓来源的间充质干细胞后,左心室射血分数(LVEF)平均提高3.8%。尽管增幅有限,但对心力衰竭高风险患者而言,该改善具有显著的临床意义。
诱导多能干细胞(iPSCs)
iPSCs是通过将体细胞(如皮肤或血细胞)重编程而获得的多能性干细胞,具有分化为任何细胞类型的潜力。其最大优势在于可实现“自体移植”,避免免疫排斥反应,也无需长期使用免疫抑制剂。
在临床前及早期临床研究中,iPSCs已展示出良好的应用潜力。例如,日本开展的全球首例iPSCs来源心肌细胞片移植临床试验中,5例心力衰竭患者中有4例心肌灌注及心脏收缩功能得到改善。此外,借助单细胞组学等技术,研究人员已能够获得纯度高达95%的心肌细胞,有效降低了肿瘤形成或非目标分化的风险。
心脏干细胞(CSCs)
心脏干细胞是存在于心脏组织中的成体干细胞,具先天心脏修复潜能,能够分化为心肌细胞、血管内皮细胞等,并通过分泌外泌体等活性物质发挥保护作用。
例如,CSCs来源的外泌体中富含miR-146a、miR-21等微小RNA,可抑制心肌纤维化、促进血管新生。动物实验表明,将CSCs移植至心脏梗死区域后,7–30天内可观察到梗死面积缩小及心功能改善。不过,目前关于CSCs的研究仍相对有限,其具体作用机制尚需进一步阐明。
干细胞修复心血管组织的机制
干细胞主要通过以下五种途径发挥作用:
旁分泌效应:分泌生长因子、细胞因子等,促进组织修复与血管新生;
直接分化:替代受损的心肌细胞或血管内皮细胞;
免疫调节:抑制过度炎症反应,调节免疫细胞功能;
归巢效应:在趋化因子引导下定向迁移至损伤部位;
细胞器转移:通过隧道纳米管(TNT)等结构向受损细胞转移线粒体等,改善其能量代谢与存活能力。

干细胞在不同疾病中的治疗策略
1.针对心肌梗死的修复策略
心肌梗死后,坏死心肌由纤维瘢痕替代,导致心脏收缩功能下降。干细胞策略包括:
利用MSCs的旁分泌作用改善心肌缺血、减轻细胞死亡;
借助CSCs来源的外泌体抑制纤维化,减少不良重塑;
通过iPSCs分化的心肌细胞替代坏死组织,恢复收缩功能。
研究表明,iPSCs来源的心肌细胞移植后不仅能与宿主心肌实现同步收缩,还能通过旁分泌作用促进血管新生,进一步改善心脏功能。

2.针对动脉粥样硬化的干预策略
动脉粥样硬化始于血管内皮损伤,继而脂质沉积形成斑块。干细胞干预策略包括:
MSCs通过免疫调节作用促使巨噬细胞向抗炎表型转化,抑制斑块进展;
内皮祖细胞(EPCs)可分化为血管内皮细胞,修复内膜屏障,减少脂质浸润;
增强斑块纤维帽稳定性,降低破裂风险。
目前,内皮祖细胞在冠心病、外周动脉疾病等临床研究中已显示出良好安全性,未来有望成为动脉粥样硬化治疗的新选择。
结语
该综述系统总结了干细胞疗法在心血管再生医学中的最新进展,为后续临床试验与药物开发提供了理论依据。尽管干细胞疗法仍面临细胞来源、移植技术、长期安全性及标准化方案等挑战,但以其为代表的心血管再生策略已展现出广阔前景。
未来,通过优化技术及深入探索,干细胞疗法有望为心血管损伤提供新的修复途径,为患者带来新的希望。
https://stemcellres.biomedcentral.com/articles/10.1186/s13287-025-04678-8
https://mp.weixin.qq.com/s/xb672KJvgNkpHZqTV75XMA