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c-kit+细胞治疗心衰、心梗的实验研究进展、探讨及展望 肇诣，米元，彭泽，郝健晨，马军宇 摘要 近年来，心力衰竭严重影响了人类的健康，人们不断在探求治疗心力衰竭的新途径，心肌干细胞逐渐成为当今研究的热点。但是对其实际作用和效果，各相关实验却呈现了不同的结论。心肌干细胞在心衰后是否可以主动迁入并起到缓解作用，起主要治疗作用的心肌干细胞来源于骨髓还是心肌本身，心肌干细胞的治疗作用主要是免疫作用还是调理血管生成、心肌重构，等等，这些问题都在实验中有所体现并有待进一步证实。 关键词 心肌干细胞； c-kit；心衰；心梗；骨髓 长期以来，心力衰竭一直困扰着人们的健康，严重影响了人们的生活质量，但由于心力衰竭的的治愈难度大，人们开始摸索治疗的新途径，心肌干细胞逐渐成为当今科研的重点。 起初人们认为成年哺乳动物的心脏是不具有再生能力的器官。然而越来越多的研究发现，在人和小鼠的心脏中存在一些细胞表达有干细胞标记，如c-Kit、SCA1等[1]；近来也有研究表明心肌梗死后在梗死灶边缘及正常心肌组织中有少量细胞发生有丝分裂，说明心肌细胞中存在处于分裂周期的细胞，即成体心脏内存在具有分化潜能的干细胞——心肌干细胞[2]。 1 心肌干细胞（cardiac stem cells, CSCs） 1.1 定义 目前认为CSCs是指细胞膜上表达一种或多种干细胞相关抗原，如具有谱系标记物阴性(Lin-)，干细胞因子受体(c-kit+)、P-糖蛋白(MDR+)和干细胞抗原(Sca-1+)等多能干细胞的表面标志，能分化为心肌各种细胞的未分化细胞。[3] 1.2 c-kit配体为干细胞生长因子，它不仅存在于CSCs的表面，也在造血干细胞、胃肠道间质肿瘤细胞等处表达。作为干细胞表面的标记之一，对c-kit的研究将有助于心衰、心梗的临床治疗。因此，我们在这里重点介绍c-kit。 c-kit基因定位于4号染色体的长臂(4q12-13),编码一种相对分子质量为145KD的Ⅰ型跨膜性糖蛋白,该蛋白属于Ⅲ型蛋白酪氨酸激酶受体超家族成员,按细胞表面抗原决定簇被命名为CD117[4]。该受体包括三个基本结构区: 一个含五个Ig样基序的胞外配体结合区、一个含酪氨酸激酶(TK)活性的胞浆区、及连接这两个区域的较短的跨膜区。（如Fig 1） 2 心肌干细胞的研究进展及相关实验 Fig 1. c-kit结构示意图目前应用心肌干细胞治疗心力衰竭与心肌梗死的研究已成为国内外的科研热点，各科研队伍针对心肌干细胞及c-kit+细胞做了大量相关实验，但是却没有得到统一的结论，各种 Fig 1. c-kit结构示意图 2.1 对于心脏中发现的c-kit+细胞来源的怀疑 2.11 Fazel. S等人的实验证实心脏中发现的c-kit+细胞来源于骨髓 Fazel. S等人用绿色荧光蛋白（GFP）标记了小鼠骨髓细胞以示踪。 Fig 2 心梗后骨髓、心脏中c-kit+细胞的变化 如Table 1和Fig 2-B所示：心梗后，骨髓中c-kit细胞减少，标记有GFP的细胞减少，心脏中这两种细胞都增加。从Fig 2-C中可以看出心梗后的心脏中c-kit+细胞同时表达GFP[5]。 由此而证明，心脏中这些c-kit+细胞是来源于骨髓的。 2.12 Bearzi, C等人实验[6]证明正常心脏中存在c-kit+的内源性CSCs 在正常人的心肌中也存在有c-kit+的细胞，如Fig 3所示，绿色荧光所标记的即为c-kit抗原。 Fig 3 正常人心肌中c-kit+细胞群 而且，Bearzi, C等人在干细胞小生态环境中检测到由CSCs定向分化的心肌细胞上，有c-kit抗原、心肌转录因子(NKX2-5)和心肌肌钙蛋白的共表达，同时造血干细胞标志物和KDR阴性。而且c-kit+细胞还表达SMCs和ECs的转录因子。这些在正常心脏中的发现，以及之前在患病心脏中的发现都支持了关于心源性干细胞调控群（a resident CSC compartment）的说法，即心脏的形成就是由这些CSCs定向分化为不同心脏祖细胞，再进一步分化成不同功能的心脏细胞的。因此，证实了心脏中有内源性的CSCs。 而且，在体外和体内实验中，也证实了这些c-kit+的CSCs细胞在心肌再生和心梗治疗中有重要作用。 2.12-1 体外培养验证c-kit+CSCs的作用[6] 分离培养c-kit+CSCs的细胞，通过Q-FISH法观察其端粒酶的长度，发现这种细胞可以在体外广泛生长，表明了其体外克隆的能力。 在分化培养基中，观察c-kit+CSCs可以分化为心肌，平滑肌（SMCs）和内皮细胞（ECs）（Fig.4D）。心肌继续生长出肌小节（Fig. 4D）