间充质干细胞

　　MSC是一类最早从成体骨髓中分离获得的多能性干细胞，能作为细胞移植的种子资源，参与治疗骨骼肌肉损伤，改善心血管疾病引发的心肌功能衰退，缓解移植物与宿主之间的免疫排斥现象^[11]。MSC广泛存在于骨髓、脐血、外周血、脂肪、软骨膜及肌肉等处，取材便捷，易于分离及体外培养扩增，易于外源基因的导入和表达，进行自体移植无排异及不涉及伦理问题等优点，是理想的细胞源^[12]。

　　我们课题组及大量文献均显示骨髓来源的MSC移植修复梗死心肌是安全可行的^[9，12-13]。动物研究表明MSC在局部心肌微环境作用下，可分化为血管平滑肌和内皮细胞，促进新生血管形成，减少心肌细胞凋亡，从而促进心肌组织修复^[7]。此外，研究证实MSC能表达大量因子，包括趋化因子、生长因子、白细胞介素、细胞因子受体等，提示MSC能趋化至损伤部分发挥修复作用，也能通过旁分泌作用促进损伤组织新生血管形成，减少心肌细胞凋亡，从而促进心肌组织修复^[7，14]。然而从骨髓中分离获得MSC需要侵入性操作[15]，一定程度上会导致并发症。近年，Hida等研究小组报道了一种来源于成年女性经血的间充质样干细胞（menstrual bloodderived mesenchymal cell，MMC），与骨髓来源MSC相似，具备多向分化潜能以及免疫调节作用，取材更为便捷，无需侵入性操作。与骨髓来源MSC相比，MMC具备更强的心肌分化能力，诱导后27％～32％可表达心肌肌钙蛋白Ⅰ，将MMC移植入大鼠心肌梗死模型中，能减少梗死面积，改善心功能，同时在梗死区能观察到MMC来源的心肌细胞^[16]，提示MMC可作为治疗心血管疾病的新型种子细胞。

　　心肌干细胞

　　大量研究表明成体心脏中存在两类CSC：肌源性CSC（mCSC）和血管源性CSC（vCSC）。前者存在于心肌微环境中，以c-kit为主要标志；后者存在于血管微环境中，以c-kit和KDR主要标志。两者均具有自我更新潜能，克隆形成能力，能分化为心肌细胞，血管平滑肌细胞及血管内皮细胞^[17]。许多动物实验证实将CSC移植入心肌梗死后心力衰竭的动物模型中，能够促进血管新生、修复心肌组织、减少左室重构、改善心功能^[18-19]。为了进一步证实其临床应用价值及安全性，SCIPIOⅠ期临床以接受过冠状动脉旁路移植术（CABG）、心肌梗死后左室功能失常（EF≤40％）的心衰患者为对象，将患者自体右心耳来源的c-kit阳性、lineage阴性的CSC经冠状动脉注入，四个月后，14位患者的LVEF从移植前的30.3％提高到38.5％（P＝0.001），无明显不良反应。MRI显示，7位接受CSC移植的患者，其心脏梗死面积减少了24％（P＝0.004），而对照组7位患者的LVEF均无改善[^20]。虽然CSC能有效改善心功能，但取材及体外扩增难度大，短时期内难以在临床上广泛应用。

　　一些临床前研究获取心内膜心肌活检标本，利用cardiosphere培养方法， 获得cardiosphere来源的细胞（CDC）。此类细胞具备克隆形成能力及多向分化潜能，经冠状动脉注入后，能有效减少心肌梗死后的疤痕面积。CADUCEUS一期临床，以近期罹患心肌梗死（≤四周），EF 25％～45％的病人为对象，移植其自体来源的CDC，移植24小时后无不良反应，移植6个月后无患者死亡并发生心肌肿瘤，MRI显示移植CDC能减少患者的梗死疤痕体积（P＝0.001），增加存活心肌组织（P＝0.01），局部的收缩节律（P＝0.02）以及室壁厚度（P＝0.015）^[21]，证实经冠脉注入CDC具备一定的安全性和有效性。

　　胚胎干细胞

　　ESC是一类来源于植入前囊胚内细胞团，具有体外无限增殖潜能且能在特定条件下分化为各类成体组织或胚外组织的细胞群体。1981年，英国剑桥大学的Evans等人首次从小鼠延迟着床的囊胚中分离获得小鼠胚胎干细胞（mESC）^[22]。1998年，美国威斯康星大学的Thomson等人和美国约翰·霍普金斯大学医学院的Shamblott等人分别从体外受精发育后的囊胚和5～9周流产胎儿的原始生殖嵴及肠系膜中分离获得人胚胎干细胞（hESC）和人生殖嵴干细胞（hEGC）^[23-24]。自此之后，关于ESC的研究逐渐带动起世界范围内的干细胞研究热潮。hESC可以定向分化为心肌细胞^[25]、胰岛细胞[26]、肝细胞^[27]和神经细胞等，参与治疗如帕金森综合征、糖尿病和阿尔茨海默症等无法用药物根治的绝症或成为组织工程的种子细胞^[28]。截至目前，全球已有4项有关hESC的临床试验，应用领域包括脊髓损伤和视网膜黄斑变性，开创了hESC治疗临床疾病的先河，但至今尚无hESC治疗心肌梗死的临床研究。

　　近年的研究已证明，hESC可在体外分化为不同分化阶段的心血管细胞，包括心血管前体细胞、心肌前体细胞、成血管细胞、功能性心血管细胞（心肌细胞、内皮细胞、平滑肌细胞）^[29-30]，hESC来源的心肌细胞具有类似于成体各种心肌细胞的电生理特征，移植后可以整合到宿主心脏，减小梗死面积，显著改善心肌梗死后的心功能^[31]。因此，基于hESC治疗的再生医学手段可能是治疗心肌梗死的新希望。尽管如此，依然有几大问题亟待解决。