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2020年度国家科学技术奖,干细胞研究成果榜上有名!
2020年度国家科学技术进步奖(二等奖)
项目名称 | 主要完成人 | 主要完成单位 | 提名者 |
缺血性心脏病细胞治疗关键技术创新及临床转化 | 沈振亚,张浩,杨黄恬,胡士军,刘盛,陈一欢,刘刚,曹楠,滕小梅,姬广聚 | 苏州大学附属第一医院,中国医学科学院阜外医院,中国科学院上海生命科学研究院,河北医科大学第一医院,中国科学院生物物理研究所 | 江苏省 |
沈振亚教授团队完成的项目荣获国家科学技术进步二等奖
细胞疗法与基于细胞的旁分泌疗法存在着机遇与挑战,在更多的研究与机制被阐明之后,这一领域也将取得更大的进步。
干细胞疗法为干预心血管疾病提供新思路
近年来无数研究者为修复受损心肌和改善心脏功能不断努力,发现干细胞移植在心血管疾病治疗上彰显独特优势。
干细胞因易于分离培养、迅速扩增、多向分化及低免疫原性、移植性强等因素成为干预心血管疾病理想种子细胞。大量研究表明,通过干细胞治疗后可改善心脏功能、提高生活质量。
心肌细胞作为永久细胞,一旦损伤后将永久缺失,损伤心肌由瘢痕取代,伴随出现心力衰退、恶性心律失常等影响心脏功能。干细胞因其具有多向分化潜能、抗凋亡及旁分泌等作用为干预心血管疾病提供新途径。
干细胞疗法干预心血管疾病四大作用机制
各种心血管疾病发病主因是由于心肌细胞损伤后导致心脏重构,而有效防治心血管疾病是减少心肌损伤,诱导心肌细胞再生。
干细胞疗法诱导后的心肌细胞可与宿主细胞之间形成闰盘,成为功能合胞体直接参与宿主心脏收缩,增强心肌局部收缩功能,让心肌梗发病区损伤面积减少,提高射血分数改善心功能。
2. 可分化为血管内皮细胞:
心肌细胞具高代谢特征,促进心脏功能恢复基础是保证足够血液供应。因此诱导血管生成是心脏损伤后修复重要环节。
干细胞疗法可通过血管内皮生长因子(VEGF)、碱性成纤维细胞生长因子(bFGF)、胰岛素样生长因子(IGF)、表皮生长因子(EGF)、抗坏血酸和肝素等诱导剂直接诱导干细胞分化为内皮细胞,促进心肌梗病肌边缘区血管再生,增加缺血区微血管密度,改善血液供应。
3. 抗凋亡作用:
细胞凋亡时Bcl2表达减少,Bax表达增加,而Bcl2/Bax 比率减低,因此减少Bax蛋白表达同时增加Bcl-2蛋白表达水平可抑制心肌细胞凋亡,减轻心肌超微结构损伤,减少心肌酶外漏,具有逆转心肌受损、改善心力衰退进程作用来改善心功能。
同样,Fas/FasL系统、钙敏感受体(CaSR)、ASK1/JNK信号通路等都参与了心肌细胞凋亡。而将干细胞移植后Bcl-2/Bax 比值上调会抑制caspase-3活化表达,从而减轻细胞凋亡程度。
4. 旁分泌作用:
干细胞移植后可以分泌多种细胞因子,参与抑制炎症反应、抗纤维化、趋化及归巢等过程。
⑴干细胞释放 SDF-1、血管内皮生长因子、基质金属蛋白酶-9,细胞间黏附分子-1和血管细胞黏附因子-1 等,使干细胞进入受损心肌内发挥趋化及归巢作用;
⑵干细胞分泌白细胞介素(IL)、坏死因子(TNF)、集落刺激因子、趋化性细胞因子等可抑制心脏炎症反应及减弱心脏纤维化程度;
⑶干细胞可通过ERK1/2通路来影响心肌成纤维细胞中mmp/timp表达,抑制TGF-β生成,起到抗心肌纤维化作用。
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未来展望
总体来说,干细胞有望治疗缺血性心脏病,其安全性和可行性也已经得到证实,相信不久的未来能够给缺血性心脏病患者带来福音。
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