人体心脏不停地跳动,推动血液流向全身，维持正常的生命活动。心脏作为一个泵血的肌性动力器官，需要冠状动脉向其自身供血，以维持功能。如果冠状动脉血管发生病变引起血管腔狭窄或阻塞，会引发心肌细胞的缺血、缺氧及死亡，造成心肌梗死，影响心脏泵血功能，最终导致心力衰竭。
图正常心肌与坏死心肌示意图
据统计，我国冠状动脉导致的心脏病患者约万，每年死于心肌梗死的患者超过万。心肌梗死的高发病率、高死亡率，为家庭和社会带来沉重的负担。目前，临床治疗心肌梗死，主要是通过介入治疗或旁路移植手术等方法，恢复心脏血供。这些方法在一定程度上可以延缓疾病进程，但是对于严重的陈旧性心肌梗死，目前仍缺乏有效的治疗手段。
图心脏冠状动脉搭桥示意图
干细胞具有自我更新和分化潜能以及强大的营养和分泌功能，干细胞移植是心肌再生领域的研究热点。目前干细胞移植治疗心肌梗死已开展大量临床研究，ClinicalTrial网站注册的相关研究就有几百项，但一些研究表明干细胞移植后容易扩散，很难在损伤部位定植存活，影响治疗效果。如何促进干细胞在心肌损伤部位的定植是干细胞治疗需要解决的关键问题。
图ClinicalTrial网站注册的干细胞治疗心梗临床研究国家分布
中国科学院遗传与发育生物学研究所戴建武再生医学研究团队长期从事再生医学功能生物材料的研究，经过十多年研究成功研发了一种具有良好生物相容性的可直接注射到心脏的胶原支架，能为细胞提供稳定的胞外基质支持，可有效限制细胞从损伤部位扩散，帮助重塑心肌再生修复微环境。该材料已经完成产品标准化研究，并获得中国食品药品检定研究院等权威机构的产品技术要求认证、生物安全性检测、免疫评价、病*灭活检测等报告，达到临床植入性医疗器械质量标准。
图可注射胶原材料。A为材料电镜图片，B为材料与间充质干细胞混合后电镜图片，C为材料从27G针头挤出照片
戴建武团队与南京大医院王东进教授团队合作，在猪陈旧性心梗模型中，检验材料与细胞移植的安全性及有效性。通过血液生化分析、心脏超声及心脏核磁分析、组织病理学检查，发现材料及干细胞移植安全性良好，与对照组相比，材料联合干细胞移植能促进心梗组织的血管新生，抑制猪心脏梗死体积的扩大，促进心脏功能恢复，成果已发表于SciChinaLifeScience杂志。
在动物实验获得明确的安全性及有效性评估的基础上，团队制定临床试验方案，完成伦理审查及国际临床研究注册，自年3月1日起，医院开展可注射胶原材料联合脐带间充质干细胞治疗缺血性心脏病的随机对照临床研究（ClinicalTrial注册号NCT）。
符合入组标准的受试者随机分为搭桥手术组、搭桥手术同时注射间充质干细胞组、以及搭桥手术同时注射间充质干细胞与胶原材料组。经过三年多的努力，该研究共完成了44例病人术后1年随访，结果表明细胞及材料移植安全性良好，在恶性事件（死亡、肿瘤、持续性心动过速、心衰再入院、心律不齐等）发生率、生化指标、免疫指标等方面与对照组无明显差别。相比于对照组，胶原材料联合干细胞移植在一年后可显著减小患者心脏梗死体积，并且病人的生活质量及心脏评级改善。对于术前心脏射血分数小于40%的患者效果更为明显：在搭桥及干细胞和胶原材料联合注射后一年时，心脏射血分数平均提升9.35%，而对照组分别提升为6.59%（搭桥手术联合干细胞移植组）和3.62%（单独搭桥手术组）。
图胶原材料与间充质干细胞联合注射组病人代表性核磁牛眼图。A图为心脏透壁指数，从蓝色到红色梗死程度逐渐增加。B图红色为超过50%梗死的组织
该成果于年9月10日在线发表于《美国医学会杂志》子刊JAMANetworkOpen杂志。作为国际上第一个可注射支架材料结合干细胞移植治疗缺血性心脏病的临床研究，该研究首次证明了注射材料联合干细胞用于心脏病治疗的临床安全性及可行性，并显示出了良好的应用前景。
本研究受中国科学院“干细胞与再生医学研究”战略性先导科技专项及中国科学院重点部署项目“组织器官再生与损伤修复”资助参考文献
Wang,Q.,He,X.,Wang,B.,Pan,J.,Shi,C.,Li,J.,Wang,L.,Zhao,Y.,Dai,J.*,Wang,D.*,.Injectablecollagenscaffoldpromotesswinemyocardialinfarctionrecoverybylong-termlocalretentionoftransplantedhumanumbilicalcordmesenchymalstemcells.ScienceChinaLifeSciences..10.7/s---x.
He,X.,Wang,Q.,Zhao,Y.,Zhang,H.,Wang,B.,Pan,J.,Li,Jie.,Yu.H.,Wang,L.,Dai,J.*,Wang,D.*,.EffectofIntramyocardialGraftingCollagenScaffoldWithMesenchymalStromalCellsinPatientsWithChronicIschemicHeartDisease:ARandomizedClinicalTrial.JAMANetworkOpen.;3(9):e236.doi:10.1/jamanetworkopen..
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