心髒病發作後，由於心髒無法產生新的心肌，人體沒有能力修複失去的心髒組織。然而，用心髒祖細胞治療可能在受傷部位形成功能性的心髒細胞。

在一項新的研究中，來自德國心血管研究中心、慕尼黑工業大學、瑞典卡羅琳學院和阿斯利康公司的研究人員介紹了這種新的治療方法。他們的目標是在未來兩年內開始臨床研究。相關研究結果發表在2022年5月的Nature Cell Biology期刊上，論文標題為“Migratory and anti-fibrotic programmes define the regenerative potential of human cardiac progenitors”。

心髒病發作後如何恢複心髒功能?據世界衛生組織(WHO)估計，全球每年有1800萬人死於心血管疾病，這是全世界研究的主題。一個可能的答案是用豐富的人類多能幹細胞衍生性心室祖細胞(human pluripotent stem cell derived ventricular progenitor, HVP)進行治療。

許多心髒疾病導致心肌細胞和血管的死亡。它們被纖維化的疤痕組織所取代，從而導致心髒功能的進一步惡化。一些動物，特別是兩棲動物和魚類，可以修複這種損傷---成年人的心髒中幾乎完全沒有這種能力。一種恢複失去的心髒組織的實驗性方法是幹細胞療法。以前的研究包括使用幹細胞產生的心髒細胞，特別是心肌細胞。然而，這經常會出現副作用，如不規則的心跳和致命的心律失常。

心髒祖細胞而不是分化的心髒細胞

與此相反，這些作者正在研究HVP。這些細胞在發育過程中對心髒的形成起著關鍵作用。隨著時間的推移，它們會分化成心髒中的多種細胞類型，包括心肌細胞。他們已經成功地利用人類胚胎多能性幹細胞大量地產生HVP。論文共同通訊作者、卡羅琳學院心血管研究教授Kenneth R. Chien說，“這代表著我們二十年來試圖尋找重建心髒的理想細胞的研究工作達到了頂峰。”

複雜的分子機製

通過這些細胞，這些作者研究了參與修複心肌受損區域的複雜分子過程。論文共同通訊作者、慕尼黑工業大學心髒病學教授Karl-Ludwig Laugwitz說，“在實驗室研究中，我們能夠展示HVP如何在某種意義上追蹤心髒中的受損區域，遷移到損傷部位並成熟為工作心髒細胞。他們還通過與成纖維細胞交談，積極阻止疤痕組織的形成。”

成功治療豬心髒

作為下一步，這些作者在豬中研究用HVP治療受損心髒的效果。在生理學上，豬的心髒與人類的心髒非常相似。因此，在開始對人類患者進行研究前不久，通常會用豬進行實驗。他們的結果顯示，即使在大型動物身上，心髒的損傷也能得到可靠的修複，而且沒有觀察到嚴重的副作用。論文共同通訊作者、阿斯利康公司研究與早期開發部主管Regina Fritsche-Danielson博士說，“該療法成功地證實了新的心髒組織的形成，重要的是，改善了心髒功能，減少了疤痕組織形成。”

HVP在體外三維非人靈長類動物心髒模型中擴張、再生和功能成熟。

目標是在未來兩年內開始臨床研究

在接下來的幾個月和幾年裏，這些作者計劃將他們目前的研究成果轉化為對心髒病患者的治療。一個重要的中間步驟是開發低免疫原性的HVP細胞係。目前，有必要使受者的免疫係統失活，以防止它破壞HVP細胞治療。低免疫原性的HVP細胞將消除對這一步驟的需要，因為它們不會被識別為受者的外來物。將對低免疫原性的HVP細胞和可能的副作用進行進一步研究。這些作者的目標是在在未來兩年內開始對HVP的治療用途進行臨床研究。

Laugwitz教授說，“關於HVP治療用途的新見解代表了治療多種嚴重心衰患者的一個裏程碑。特別是有共存疾病的老年患者，對他們來說，較大的心髒手術會帶來過度的壓力，他們將受益於HVP細胞治療。”