心肌梗塞後的「傷心」可以修補,研究尋求如何重建心肌

作者 | 發布日期 2016 年 03 月 21 日 17:01 | 分類 醫療科技 follow us in feedly

黃安因心肌梗塞回台就醫引起軒然大波尚未平息,又傳出金管會前主委龔照勝心肌梗塞急救後不治身亡,讓國人對心肌梗塞的關注度大為提高,心肌梗塞即使救回,受損的心肌也不會復原,而是形成不會收縮跳動的疤痕組織,因此若多次心肌梗塞之後,心臟功能就會越來越差,不過如今科學家正在研究如何減少這些疤痕,重建心肌。



北卡羅來納大學醫學院研究團隊認為,疤痕組織的纖維母細胞可以轉變成為心肌細胞,而且不必經過逆轉變回幹細胞的過程,這可避免轉變回幹細胞容易造成的問題,如無法控制的細胞增長以及癌化等。這個概念在 2012 年時團隊已經以小鼠實驗證實,施以雞尾酒式的蛋白質混合物,可以縮小心臟的疤痕並改善心臟功能,問題是轉變的過程奇慢無比。

2016 年 3 月,研究團隊推出最新發展,發表於《細胞》(Cell)期刊子刊《細胞幹細胞》(Cell Stem Cell),他們發現過去主要是神經幹細胞以及癌症方面研究重視的 Bmi1 基因,對於纖維母細胞轉換成心肌細胞的其他關鍵基因表現有重大影響,團隊壓抑 Bmi1 基因表現後,轉變速度快了 10 倍,更可因此簡化雞尾酒蛋白質的成分。

研究團隊認為,研究發展下去,未來可能研發出心肌梗塞之後的「事後丸」,含有能幫助心臟受損組織不要產生疤痕組織而是恢復成心肌的成分,因而改善日後的心臟功能。這樣的藥物還可能會是個人化藥物,因為每個病人需要的成分可能不同,可在實驗室先於培養皿上試驗何種成分最能將病人細胞轉變為心肌細胞,找出最有效的藥物。

 

製造前驅細胞修補心臟

位於加州舊金山的格拉德史東研究院(Gladstone Institutes)則走幹細胞的路線,研究團隊表示,過去科學家曾想過移植心肌細胞來取代受損部位的心肌,但是心肌細胞無法自行分裂增殖,所以這些嘗試都失敗了,格拉德史東研究院研究團隊則將目標轉向胚胎心臟發育時期,介於幹細胞與成熟心臟細胞之間的發展中細胞。

這種細胞稱之為誘導可擴張心血管前驅細胞(induced expandable cardiovascular progenitor cells,ieCPCs),這些細胞原本是胚胎發育過程中會演變為最終心臟各部位細胞的前驅細胞,但格拉德史東研究院研究團隊於《細胞幹細胞》期刊上發表研究成果,可於實驗室中製備這種細胞。將這種細胞植入身體後,它們能增殖到足夠數量,並演變為所需的心肌細胞,因而能修補受損的心臟。

一次心肌梗塞可能會死亡 10 億個心臟細胞,因此若植入的細胞無法自行增殖,恐怕不可能植入足以取代受損細胞的量,更好的是心血管前驅細胞能演變成 3 種細胞:心肌細胞、血管內皮細胞、血管平滑肌細胞,植入後,心血管前驅細胞會自動根據需求演變為不同細胞,不需要進一步的訊號指示。過去科學家曾經嘗試植入幹細胞到受損心臟中,但是幹細胞要發展為心臟中的各種細胞需要複雜的生理化學訊號指引,因此失敗,植入心血管前驅細胞則可避免這種問題。

研究團隊將心血管前驅細胞植入心肌梗塞老鼠的心臟中,發現 90% 的細胞成功轉變為有功能的心臟細胞,心肌細胞會隨著原有的心肌一起跳動,也創造出新的血管,因而顯著改善了心臟功能。

有了這些研究,未來心肌梗塞後的心臟,可望有多種方式恢復功能,不過到時健保會不會給付,黃安會不會又跑回台灣來用健保,恐怕又是另一個問題了。

(首圖來源:science daily) 

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