人體的心臟像一個血泵，它的每一次跳動，都將充足的血液推向全身，以維持正常的生命活動。心臟強大而又脆弱，它需要冠狀動脈向它供血來維持運轉，如果冠狀動脈血管變窄或被阻塞，會引發心肌細胞的缺血、缺氧及死亡，造成心肌梗死，影響心臟泵血功能，最終導致心力衰竭。
對于嚴重的陳舊性心肌梗死，目前仍缺乏有效的治療手段。不過，今年9月發表于《美國醫學會雜志》子刊《JAMA Network Open》的一項研究，則給心肌梗死患者帶來了希望。中國科學院遺傳與發育生物學研究所研究員戴建武團隊與南京鼓樓醫院教授王東進團隊合作，成功研發出一種特殊的膠原蛋白，這種膠原蛋白結合干細胞移植入患者體內后，可以讓干細胞在心肌壞死的部位定植。
研究人員表示，作為國際上第一個可注射支架材料結合干細胞移植治療缺血性心臟病的臨床研究，該研究首次證明了注射材料聯合干細胞用于心臟病治療的臨床安全性及可行性，并顯示出了良好的應用前景。
膠原蛋白當支架，助干細胞定植存活
目前，臨床治療心肌梗死，主要是通過介入治療或旁路移植手術等方法，恢復心臟血供。“這些方法在一定程度上可以延緩疾病進程，但是對于嚴重的陳舊性心肌梗死不是很有效。”戴建武說。
干細胞具有自我更新和分化潛能以及強大的營養和分泌功能，嘗試用干細胞移植讓心肌恢復活力，是心肌再生領域的研究熱點。目前干細胞移植治療心肌梗死已開展大量臨床研究。“但一些研究表明干細胞移植后容易擴散，很難在損傷部位定植存活，影響治療效果。”戴建武說。
“我們分析過很多化學合成材料，這類材料在人體代謝后會有殘留。但人體皮膚和肌腱等組織細胞中有很多膠原蛋白，而膠原蛋白有細胞粘附功能，如果做成支架包圍住干細胞，那干細胞也許就不容易跑掉，膠原蛋白也可以在體內降解為氨基酸。”順著這條思路，戴建武團隊開始關注膠原蛋白。
但觸感Q彈、細膩柔軟的膠原蛋白想做成支架“堅挺”地在心肌中固定下來，也不是一件容易的事。“膠原蛋白降解速度太慢會延緩心肌細胞再生，降解速度太快了，又不利于干細胞定植，另外，膠原材料的力學強度對移植效果也很重要，所以我們花了好幾年摸索支架的強度和降解速度，最終發現支架在3個月左右降解最有利于心肌血管再生。”戴建武說。
僅有強度和降解速度還不夠，如果膠原蛋白的純度不高，進入人體會引發炎癥。經過三四年的試驗、調試制備工藝，最終，研發團隊得到了高純度低免疫性膠原蛋白。這種膠原蛋白有一定的可塑性，與干細胞同時注入體內后，會根據心肌部位的結構，形成特有的形態，并“攔截”干細胞讓其定植。
對心肌梗死重癥患者效果更明顯
膠原蛋白支架與干細胞能否捆綁成一對好兄弟，在體內發揮療效，經歷了漫長的動物試驗和人體臨床試驗。
戴建武團隊與王東進團隊曾合作在豬陳舊性心梗模型中，檢驗材料與細胞移植的安全性及有效性。通過血液生化分析、心臟超聲及心臟核磁分析、組織病理學檢查，發現材料及干細胞移植安全性良好，與對照組相比，材料聯合干細胞移植能促進心梗組織的血管新生，抑制豬心臟梗死體積的擴大，促進心臟功能恢復。
在動物實驗獲得明確的安全性及有效性評估的基礎上，團隊自2016年3月1日起，開始在南京鼓樓醫院開展可注射膠原材料聯合臍帶間充質干細胞治療缺血性心臟病的隨機對照臨床研究。王東進介紹，相比于對照組，膠原材料聯合干細胞移植在一年后可顯著減小患者心臟梗死體積，并且病人的生活質量及心臟評級改善。
“膠原蛋白支架聯合干細胞移植在較嚴重患者中的效果明顯。因為心肌梗死的輕癥患者在做搭橋手術后，患者自身的心肌修復能力強一些;而重癥患者的心肌自我修復能力差，對心肌再生技術的依賴更強。”戴建武告訴記者，膠原蛋白支架已經完成產品標準化研究，并獲得中國食品藥品檢定研究院等權威機構的產品技術要求認證、生物安全性檢測、免疫評價、病毒滅活檢測等報告，達到臨床植入性醫療器械質量標準。
“如果想大規模進入臨床，還需要進行多中心臨床試驗、產品注冊等程序，可能還需要一段時間的積累。”戴建武說。(記者 金 鳳)