新型心脏“修复术”！《Nature》子刊：干细胞衍生心室祖细胞，成功修复受损猪心脏

自然界中不乏“再生”能手，如能断尾求生的壁虎，四肢重生的蝾螈等，相比之下，作为高等哺乳动物的人类却在这项能力上乏善可陈。

就拿至关重要的器官“心脏”来说，成年人的心脏几乎不具备自我修复能力，一旦爆发疾病，造成心肌细胞死亡或纤维化疤痕，心脏功能便会永久地受损，甚至进一步致人死亡。也正因如此，心脏病一直高居着全球死因前列。

心脏损伤所带来的后果几乎是毁灭性的，但换个角度想，如果我们能掌握心脏再生这项“超能力”，那么攻克心脏类疾病将不再是世纪难题。

来自德国慕尼黑工业大学、瑞典卡罗林斯卡学院的研究团队便朝着这个终极目标前进着，他们在今年5月于国际期刊《NATURE CELL BIOLOGY》（影响因子：28.824）发表最新论文，其中提到：利用干细胞衍生出的人类心室祖细胞（HVPs），能在猪心内实现心肌细胞再生与修复疤痕的积极效果，有望为心脏病患者开发一种全新的治疗策略。

△研究证明：HVPs能再生心肌细胞与消退心脏疤痕

猪心与人心有着极高的相似度，不但大小结构相似，连功能也十分雷同。因此，猪心一直被视作心脏实验、器官移植的理想资源。

而在此项研究里，科学家利用猪心重点研究了干细胞衍生的HVPs修复受损心脏的可行性，为后续人体研究提供了可靠依据。

实验中，为了在单细胞水平上对HVPs介导的心脏修复进行分子解剖，研究团队利用体外非人灵长类(NHP)成人心脏组织模型模仿了心力衰竭的关键步骤，并诱导干细胞生成HVPs，随后通过生物打印将这些细胞接种到NHP左心室切片上。

经过50天的实时追踪，研究者发现约81%的HVPS获得了心室特性，且呈现出成熟的结构特征，研究表明：HVPs能在功能上修复填充慢性心力衰竭的组织模型。

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科学家还利用NHP左心室切片设计了一个急性损伤模型，以模拟心脏组织的死亡。而经HVPs处理后，心脏切片的疤痕体积显著减少，组织收缩功能也得到了改善。

△HVP 显示向急性心脏 RFA 损伤的定向迁移，并使疤痕重新肌肉化

除此以外，研究团队还发现了两个有趣现象：

1、运用HVPs处理的RFA区域内的CD68+细胞减少，表明HVPs可能减轻损伤后的炎症。

2、在治疗猪慢性缺血损伤的对照实验中，与HVPs组相比，药物治疗组左心室整体纵向应变显著恶化，表明HVPs治疗减轻了该模型中心功能的进行性下降。

△HVP 在体内保持心脏功能

实验揭示了人类祖细胞介导的肌肉修复的协调作用模式。即由CXCL12/CXCR4信号介导HVPs迁移到心脏损伤处，而SLIT2/ROBO1 信号介导HVPs引导心脏成纤维细胞排斥，防止心肌疤痕形成，最终在急性和慢性损伤猪心模型中显示心肌重新再生，疤痕体积减少和预防心力衰竭进展的结果。

总的来说，这项实验证实了由干细胞衍生的HVPs在心脏疾病上的独特治疗潜力，在此基础之上，科学家们也表示将继续深入研究，若最终证实在人体上也有效用，那么万千患者将被拯救。

前文一直在描述HVPs的神奇，但想要探索多个器官“再生”，我们或许更该重视它的背后来源——干细胞。

著名微生物学家迪迪埃·拉乌尔曾说：“想要实现人体组织和细胞的再生，防止衰老，了解再生的机理（干细胞）是最可靠的途径之一。”

作为一类具有自我更新及多向分化潜能的细胞，干细胞拥有分化成多种细胞、组织甚至是器官的潜能，被无数科学家看作是“再生”的钥匙。而在不同干细胞分类研究中，又属间充质干细胞（MSC）最为热门。

• 干细胞改善肝硬化

肝脏其实拥有着不俗的再生能力，但日复一日的重担，也会让它无能为力。一旦出现并发症，肝脏进入失代偿期，等待病患的将是断崖式下跌的生存率。

科学家不得不寻找其他拯救之法，就在2021年，一项由中国科学院院士王福生主导，历时6年的实验证实了干细胞治疗失代偿期肝硬化的巨大潜力。

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△UC-MSC治疗对失代偿期肝硬化患者肝功能的影响

实验募集了219例乙肝相关代偿期肝硬化患者进行对照实验。从结果来看，间充质干细胞治疗明显改善了患者肝脏功能，各项肝脏指标得到恢复，且在13个月至75个月的随访时间里，间充质干细胞治疗组的总生存率明显高于对照组。

种种数据表明：间充质干细胞能修复肝脏功能，为治疗肝硬化提供了一种新的可能。

• 干细胞改善骨关节炎

骨关节炎是一种以“关节软骨的变性、破坏及骨质增生”为特征的退行性疾病，多发于中老年人，它虽不会致命，却也无法治愈，疼痛会伴随患者终生。

为破开困局，首尔大学研究团队于国际期刊《Stem Cells》（影响因子：6.277）上发表一则关于运用干细胞治疗骨关节炎的研究[3]。

研究募集了18位膝关节骨性关节炎的患者，观测在不同剂量之下，干细胞疗法的安全性及骨关节炎指数变化 (WOMAC)，次要结果包括放射学、关节镜和组织学评估。而历经半年，高剂量组的WOMAC评分得到改善，股骨内侧髁和胫骨内侧髁软骨缺损减小，组织学显示有透明软骨再生。

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△图为放射学结果：在注射干细胞3个月时，在两个髁中发现薄软骨，6个月时软骨增厚

研究者分析干细胞之所以能改善骨关节炎，主要在于它能主动向受损部位迁移，帮助重建受损部位。其次它还有旁分泌机制，所分泌的各类细胞因子、生长因子，不仅能刺激软骨细胞增殖，还能调节体内炎症状况，为软骨的再生创造环境。

• 干细胞修复卵巢早衰

卵巢早衰是部分女性难以言说的痛，不但影响着生育能力，还让女性提早陷入“衰老”。而当现代医学束手无策，以再生医学为代表的新型医学开始崭露头角。

2021年，《Stem Cell Research & Therapy》上一篇文章便就卵巢早衰病因、治疗策略、以及间充质干细胞治疗卵巢早衰的效果进行了综述，而结果表明干细胞治疗是治疗卵巢早衰的有效方法。

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△研究表明干细胞治疗对卵巢早衰有效

间充质干细胞具有多向分化的潜力，而一些实验证实：它能在体外分化为生殖样细胞。与此同时，干细胞能分泌多种细胞因子，减少颗粒细胞的凋亡，激活休眠卵泡，促进卵泡发育分化，从而改善卵巢功能，平衡患者体内激素水平，促进经期恢复。

随着全球各地相关项目陆续开展，如果干细胞治疗卵巢早衰的有效性及安全性得到进一步证实，那么为女性夺回青春将不再遥远。

其实还远不止上述病症，干细胞在肾衰竭、肺部纤维化等病症上也展现了自身的再生修复能力，而随着再生医学的发展，我们也期待人类能最终掌握再生技术，让无数饱受疾病折磨的病患迎来光明。

科学发展总是超乎想象的，曾经只存在于电影中的再生，也因科学进步而逐渐走向现实，而当人类真正掌握器官再生技术，当心脏、肾脏、肝脏等重要器官都能完美重建时，其意义就不仅仅是攻克顽疾，人类千年的永生之梦，或许也将就此实现。