体内启动培育干细胞提高心脏修复效果

人类干细胞被认为是心脏再生治疗的一种有前途的细胞泉源。但由于移植到衰竭心脏后显示不佳，它们的临床应用受到阻碍。最近，一种用肝细胞生长因子工程的间充质干细胞在体内启动人类间充质干细胞（hMSCs）促进心脏修复的治疗潜力，体内启动计谋是促进心脏修复的有用手段。

心脏衰竭的恶劣环境阻碍干细胞存活

通过将人干细胞直接注入衰竭的心脏，再生是治疗心肌梗死的一种有前途的计谋。特别是，hMSCs因其安全性和显著的旁排泄作用支持新血管形成和抑制细胞殒命而被认为是一种具有竞争力的临床应用药物。然而，临床试验效果令人失望，由于衰竭心脏的微观环境对注射干细胞存活异常晦气。

因此，研究人员一直在探索提高衰竭心脏中hMSCs存活率的方式。启动或预处理，是一个配合的计谋，赋予细胞权力。这些细胞是通过特殊的刺激来培育的，当它们被重新安置到艰辛的环境中时，它们对恶劣环境的抵抗力会更强，而且知道若何应对，由于它们以前的履历。

传统上，启动是在体外（活生物体外）举行的，然后再将细胞移植到心脏中。但以这种方式启动的效果通常只连续两三天。为了延伸启动效应的连续时间，提出了体内启动的想法，这意味着hMSCs直接在衰竭的心脏上启动。

新计谋：hMSCs的体内启动

为了证实这一观点，研究小组制作了一个三维打印的贴片，贴片中装载了人骨髓泉源的MSCs，以及含有人肝细胞生长因子卵白的基因工程MSCs。肝细胞生长因子（HGF）介入细胞存活、血管形成和抗纤维化等多种生物学流动，在成人器官再生和创伤愈合中具有重要作用。

与其直接将基因工程细胞注入心脏，不如将这些细胞封装在贴片中，放置在心脏外面，这样可以防止突变或其他不希望的效果。接纳猪心源性细胞外基质水凝胶三维打印手艺，模拟心脏组织特异性微环境，制备出贴片。

然后，在心肌梗死诱导的大鼠心脏梗死区顶部，像绷带一样植入补片。基因工程的骨髓MSCs可以不断地排泄人类HGF卵白，从而在贴片中为hMSCs提供原核，使其变得更强。

效果发现，与未染色的hMSCs相比，在贴附于衰竭心脏的贴片中，已染色的hMSCs具有更高的存活率。那些增强hMSCs的细胞释放出大量的旁排泄因子，有利于修复受损的心肌组织和再生血管。

纵然在植入心脏后的8周内，这些细胞仍能存活。此外，与未染色的细胞相比，心脏功效和血管再生也有显著改善。

通过显示在体启动hMSCs可以增强心脏修复的治疗潜力，希望研究能够为未来相关的干细胞治疗带来重大的启示。研究小组将探索在更大的动物身上举行实验，甚至是临床试验，以及修改补片结构的可能性。

泉源："In vivo priming of human mesenchymal stem cells with hepatocyte 

growth factor–engineered mesenchymal stem cells promotes therapeutic 

potential for cardiac repair" Science Advances(2020). 

《血管与腔内血管外科杂志》

2020.04.14