心脏缺血损伤造成心肌组织内炎性损伤，引发病损区心肌细胞的二次损伤，进而造成大量心肌细胞死亡，引起心力衰竭等严重并发症，威胁患者生命。本研究使用无支架细胞膜片技术，将人类脐带间充质干细胞移植于心肌梗死小鼠的心外膜，在早期减缓了炎性反应，从而减少心肌细胞损伤，保留心脏收缩、舒张功能，在远期促进血管新生，并形成“生物活性组织”，招募小鼠宿主细胞整合于缺血区心外膜。
01
研究内容简介
缺血性心脏病（ischemicheartdisease,IHD）是一类由冠状动脉血流减少，从而导致心脏供血不足的特征性疾病。人类心脏依赖于冠状动脉提供血液以维持生理代谢，不存在可替代的血液供应。因此，当冠状动脉因各种原因发生阻塞或狭窄时，会导致心肌缺血缺氧（心绞痛）或坏死（心肌梗死）等严重疾病。其中，心肌梗死（myocardialinfarction,MI）会导致心脏过激的炎性应答，造成二次损伤，从而导致广泛的不可逆的心肌细胞（cardiomyocytes,CMs）死亡，引起心脏永久损伤，阻碍心脏组织和功能的恢复，从而导致心室重构和功能减退等严重问题，造成患者生活质量下降，是发达国家最常见的死亡原因。目前对于缺血性心脏病，主要以药物治疗、介入或外科的血运重建和辅助装置治疗为主，但对终末期的心力衰竭（heartfailure,HF）患者效果有限，这通常是由于发生了不可逆转的心室重构。因此，迫切需要一种新的治疗策略，例如干细胞为主的再生医学，以克服这些局限性。
课题组分析多项干细胞治疗缺血性心脏病的研究后认为（GuoRetal.StemCellResearch＆Therapy，，PMID:），脐带作为连接母体与胎儿的重要器官，其来源间充质干细胞，具有低免疫源性，并可模拟新生个体发育过程中的免疫微环境，被认为具有干预心肌梗死的潜力。人类脐带间充质干细胞制备的细胞（humanumbilicalcordmesenchymalstemcells,hUCMSCs）膜片，在缺血性心脏病的治疗中潜力巨大，但仍缺少切实的相关作用效果评估实验和作用机制研究。针对上述问题，课题组医院，京东方团队使用了国际领先的温度敏感型培养皿技术，将人类脐带华氏胶来源的间充质干细胞制备成无支架细胞补片（见原文Figure1）。相较于其他细胞递送方式，无支架细胞膜片具有移植部位精准、局部留存率高及低免疫原性等优点。
随后，课题组将前述制备的hUCMSC膜片移植到小鼠的心肌梗死模型后，发现其治疗效果良好，深入研究发现：hUCMSC膜片通过调控小鼠缺血损伤区的免疫微环境（见原文Figure3），保留了心脏的收缩、舒张功能和弹性应变能力（见原文Figure5），在远期促进了梗死交界区的血管新生（见原文Figure4）、同时抑制了不良的心室重构（见原文Figure6）。该研究为后续临床转化提供了重要的有效性依据。
该研究同时发现，将hUCMSC通过细胞膜片方式移植到小鼠中，可获得约9天的留存率（见原文Figure2）。细胞膜片中的细胞外基质作为具有生物活性的骨架，将宿主细胞逐渐整合，并在心外膜形成新的“生物活性组织”。
具体实验结果可见原文。欢迎各位老师、同学学术交流，联系人见下方。
02
论文第一/通讯作者简介
第一作者：郭睿
博士、医院，心脏外科住院医师，主要研究方向为心血管再生医学。
学术交流邮箱：rui_guo
pku.edu.cn通讯作者1：凌云鹏
博士、医院，心脏外科科主任、博士生导师。主要研究方向为缺血性心脏病的基础与临床转化研究。发表学术论文50余篇，主持医学科研项目7项。
学术交流邮箱：micsling
pku.edu.cn通讯作者2：兰峰
博士、医院特聘教授、心血管疾病国家重点实验室独立PI，国家（自然科学基金）优秀青年科学基金项目负责人，曾以第一作者及责任作者发表SCI论文61篇，累计影响因子超过，先后在《CellStemCell》、《Circulation》、《JournaloftheAmericanCollegeofCardiology》、《NatureCommunication》、《CellDeathDifferentiation》等杂志发表了25篇高质量研究论文。兰峰教授课题组将专注于遗传性心脏病的转化医学研究，采用最前沿的多能干细胞和基因编辑技术，针对疾病发生发展的分子机制和精准治疗，开展系统性研究。
学术交流邮箱：fenglan
pku.edu.cn03
资助信息
上述研究工作得到了医院临床重点项目（BYSY,BYSY，BYSYDL），首都医学发展科研基金（-2-），北京市自然科学基金（Z）及国家自然科学基金（）支持。
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原文信息
GuoRui,WanFeng,MorimatsuMasatoshi,XuQing,FengTian,YangHang,GongYichen,MaShuhong,ChangYun,ZhangSiyao,JiangYouxu,WangHeqing,ChangDehua,ZhangHongjia,LingYunpeng*,LanFeng*.
Cellsheetformationenhancesthetherapeuticeffectsofhumanumbilicalcordmesenchymalstemcellsonmyocardialinfarctionasabioactivematerial.
BioactMater.;6(9):-.
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位于《年中国科学院文献情报中心期刊分区表》1区，TOP期刊。
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