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近10年臨床試驗證實,干細胞可修復(fù)損傷血管,預(yù)防動脈粥樣硬化

2024-08-08    點擊量:625

動脈粥樣硬化的病變基礎(chǔ)是脂質(zhì)代謝障礙,受累動脈病變從內(nèi)膜開始,一般先有脂質(zhì)和復(fù)合糖類的異常沉積,進而纖維組織增生及鈣質(zhì)沉著,并伴隨著動脈中層逐漸蛻變和鈣化,導(dǎo)致動脈壁增厚變硬、失去彈性以及血管腔狹窄。

2023年6月,《中國心血管健康與疾病報告2022》出版。報告中指出:當前,我國人口老齡化及城鎮(zhèn)化進程不斷加速,居民不健康的生活方式日益突出,心血管病危險因素對健康的影響越加顯著,心血管病發(fā)病率仍持續(xù)增高。相比較于《中國心血管健康與疾病報告2021》,我國心血管病死亡率持續(xù)逐年上升。農(nóng)村由46.74%上升至48.00%;城市由44.26%上升至45.86%[9]。


心血管病給居民和社會帶來的經(jīng)濟負擔日漸加重,已成為重大的公共衛(wèi)生問題。而動脈粥樣硬化是動脈硬化性血管病中最常見、最重要的一種疾病。

2020年5月,在《柳葉刀》刊登的一篇研究文章中,數(shù)據(jù)顯示:目前全球有接近20億人存在頸動脈粥樣硬化,僅中國就有2.7億人有頸動脈粥樣硬化,2億人有頸動脈斑塊。


動脈粥樣硬化是心血管系統(tǒng)疾病最主要的潛在因素,可導(dǎo)致心肌梗死、腦梗死、主動脈夾層等多種心血管疾病。就像一個不定時炸彈,藏在許多人的身體里。


近年來,隨著干細胞及再生醫(yī)學的研究不斷深入,醫(yī)學專家們通過臨床研究發(fā)現(xiàn),間充質(zhì)干細胞(MSC)可以通過分泌各種生物活性物質(zhì)發(fā)揮其獨特的抗炎和免疫調(diào)控作用,用于包括AS、心肌梗死、下肢缺血損傷等的改善和修護。為針對動脈粥樣硬化的臨床研究提供了一個新的思路。


干細胞與動脈粥樣硬化


發(fā)表在《Regen Med》雜志上的綜述對間充質(zhì)干細胞在針對于動脈粥樣硬化的潛在機制進行了詳盡介紹。



間充質(zhì)干細胞是目前臨床試驗中研究最廣泛的干細胞,已被證明具有旁分泌作用,能夠影響動脈粥樣硬化性疾病的發(fā)生和發(fā)展。間充質(zhì)干細胞具有調(diào)節(jié)血脂水平、抑制炎癥、修復(fù)受損組織和支持造血的功能,能有效修復(fù)和調(diào)節(jié)血管損傷、血管炎癥,降低動脈粥樣硬化風險。


案例一

一項發(fā)布在世界頂級科學雜志《自然》上的報告證實了間充質(zhì)干細胞在改善動脈粥樣硬化的積極表現(xiàn)。



 報告內(nèi)展示的相關(guān)成果: 
① 降低T細胞的免疫反應(yīng);

 有效改善血脂異常;

③ 把導(dǎo)致主動脈根部病變的大小減少了33%。


(a)主動脈根部三瓣膜區(qū)域病變大小(紅色);(b)巨噬細胞含量占總病變面積的百分比(紫色);(c)T細胞數(shù)目(箭頭指示);(d)膠原含量占總病變百分比(藍色)。


案例二

Stem Cell Research & Therapy雜志上發(fā)表了一篇相關(guān)文獻,日本一家診所,首次給出了評估 Ad-MSC 在動脈硬化患者中的潛在應(yīng)用的報告[4]。



作者統(tǒng)計了在本診所就診的動脈粥樣硬化患者,共有78人納入研究。


首先,研究人員制備了患者的自體Ad-MSC,并進行了后續(xù)的臨床研究,結(jié)果表明,Ad-MSC 治療顯著改善患者 HDL、LDL 和殘余樣顆粒 (RLP) 膽固醇水平,并且未觀察到與治療直接相關(guān)的不良反應(yīng)或毒性。


在治療前 HDL 值異常的12 名患者中,11 名(91.7%)的值有所改善(圖 b)??傮w而言,治療后的測量值與研究前相比顯著增加(p ?<0.01)。此外,在臨床研究前LDL 水平異常的 8 名患者中,有 6 名(75%)在治療后發(fā)現(xiàn) LDL 膽固醇水平下降(圖 1 a)。在絕大多數(shù) RLP 水平異常的病例中也是如此,28 例中有 24 例(85.7%)水平下降(圖 1 c)。



對于CAVI值異常的患者,經(jīng)過次治療后這一數(shù)值有所改善。



18 例臨床研究前 IMT 值異常的患者,接受此次臨床研究后 IMT 值顯著下降(p < 0.01)。其中,一名 56 歲男性患者在 Ad-MSC 治療前 ( a ) 和治療后 ( b ) 的頸總動脈 IMT 示例顯示,治療后近 4 個月,IMT 從 1.7 毫米下降至 1.1 毫米



4大作用機制及未來展望


科學家通過臨床研究發(fā)現(xiàn),干細胞具有調(diào)節(jié)血脂水平、抑制炎癥、修復(fù)受損組織和支持造血的功能,對血管損傷、血管炎癥具有有益的修復(fù)調(diào)節(jié)作用。在《中華老年心腦血管病雜志》發(fā)布的一項最新研究中也闡述了干細胞用于預(yù)防和改善動脈粥樣硬化的研究進展。論文第一作者總結(jié)了干細胞對于降低動脈粥樣硬化風險的4大機制:


減輕內(nèi)皮功能障礙 

動脈粥樣硬化斑塊形成的觸發(fā)因素是內(nèi)皮功能障礙。間充質(zhì)干細胞已被證明可增強內(nèi)皮細胞分化,提高內(nèi)皮細胞活力,恢復(fù)內(nèi)皮功能,加速受損動脈內(nèi)膜的修復(fù)過程,減少或消除斑塊的堆積,從而阻止動脈粥樣硬化發(fā)生。


降低血清脂質(zhì)水平

高脂血癥是一個公認的動脈粥樣硬化危險因素,三項動物試驗表明注射間充質(zhì)干細胞可降低試驗血清脂質(zhì)水平,從而減少斑塊中的脂質(zhì)沉積,專家通過對高膽固醇血癥模型小鼠進行干細胞移植移植,8周后數(shù)據(jù)表明,干細胞移植后的小鼠血清膽固醇水平下降了33%。


 間充質(zhì)干細胞可減少炎癥

 動脈粥樣硬化的典型危險因素包括衰老、高血壓、高膽固醇血癥、糖尿病和肥胖。在過去的十年中多項相關(guān)研究表明間充質(zhì)干細胞具有抗炎特性及免疫調(diào)節(jié)作用(見下表)。



表格來自文獻[1]


 提高斑塊穩(wěn)定性 

研究表明間充質(zhì)干細胞能夠減小斑塊的體積,但是斑塊大小并不是動脈粥樣硬化疾病嚴重程度的唯一評價指標,還必須考慮斑塊穩(wěn)定性對破裂風險的影響。斑塊破裂和隨后的腔內(nèi)血栓形成會導(dǎo)致急性心肌梗死和缺血性卒中。


綜上所述,間充質(zhì)干細胞或可成為有效干預(yù)動脈粥樣硬化疾病研究的理想選擇。近10年臨床試驗證實:干細胞移植可緩解動脈粥樣硬化的發(fā)展,減輕炎癥的介質(zhì)的產(chǎn)生,大大降低了心腦血管疾病的發(fā)生風險,讓我們看到了新的希望,隨著對干細胞臨床應(yīng)用的進一步研究,相信未來將造福更多動脈粥樣硬化患者。



參考資料

向上滑動閱覽

[1]    Ogay V, Sekenova A, Li Y, Issabekova A, Saparov A. The Therapeutic Potential of Mesenchymal Stem Cells in the Treatment of Atherosclerosis. Curr Stem Cell Res Ther. 2021;16(7):897-913. doi: 10.2174/1574888X16999210128193549. PMID: 33511957.

[2]    Lin Y, Zhu W, Chen X. The involving progress of MSCs based therapy in atherosclerosis. Stem Cell Res Ther. 2020 Jun 5;11(1):216. doi: 10.1186/s13287-020-01728-1. PMID: 32503682; PMCID: PMC7275513.

[3]    Zhang X, Ren Z, Jiang Z. EndMT-derived mesenchymal stem cells: a new therapeutic target to atherosclerosis treatment. Mol Cell Biochem. 2023 Apr;478(4):755-765. doi: 10.1007/s11010-022-04544-8. Epub 2022 Sep 9. PMID: 36083511.

[4]    Ohta H, Liu X, Maeda M. Autologous adipose mesenchymal stem cell administration in arteriosclerosis and potential for anti-aging application: a retrospective cohort study. Stem Cell Res Ther. 2020 Dec 11;11(1):538. doi: 10.1186/s13287-020-02067-x. PMID: 33308301; PMCID: PMC7733281.

[5]    Guo Y, Yu Y, Hu S, Chen Y, Shen Z. The therapeutic potential of mesenchymal stem cells for cardiovascular diseases. Cell Death Dis. 2020 May 11;11(5):349. doi: 10.1038/s41419-020-2542-9. PMID: 32393744; PMCID: PMC7214402.

[6]    Becker AJ, McCulloch EA, Till JE. Pillars article: cytological demonstration of the clonal nature of spleen colonies derived from transplanted mouse marrow cells. Nature. 1963;197:452–4.

[7]Frodermann, V., van Duijn, J., van Pel, M. etal. Mesenchymal Stem Cells Reduce Murine Atherosclerosis Development. Sci Rep5, 15559 (2015).

[8]黃培鋒,姜希娟,孫英新,甘家麗,黃洋,曾妙,于斌.間充質(zhì)干細胞移植防治動脈粥樣硬化的研究進展[J].中華老年心腦血管病雜志,2020,22(01):93-95.

[9]中國心血管健康與疾病報告編寫組.《中國心血管健康與疾病報告2022》概要[J].中國介入心臟病學雜志, 2023.

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