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心室重构和心力衰竭是严重心肌梗死的必然结局。近年来，干细胞引起的心肌再生是心血管领域研究的热点。然而，许多问题亟待解决，比如，心肌梗死后何时适合于干细胞治疗？哪类干细胞值得应用？怎样客观评价其移植疗效？干细胞移植通过什么样的机制定居、生存和分化？干细胞确切作用机制如何？干细胞移植的安全性如何，又是否引起肿瘤形成？2004年9月27日-10月1日，在美国首都华盛顿召开的第十六届美国经导管心血管病治疗年会（Transcatheter Cardiovascular Therapeutics, TCT）上，骨髓干细胞移植治疗梗死后心力衰竭作为大会的一个亮点，与会专家就以上这些焦点问题展开了热烈讨论，大会共收录了20多篇有关干细胞移植治疗心肌梗死方面的论文，其中19篇讨论了骨髓干细胞移植，我国有4篇文章入选，复旦大学中山医院3篇。本文结合这些研究成果，阐述自已对未来骨髓干细胞移植治疗心肌梗死后心力衰竭的一些见解。
干细胞移植的时机选择
干细胞移植应当在什么时候进行才能使机体获益最大？这个问题一直是细胞移植领域备受关注的课题。以往的临床研究大多在梗死后1-2周，据认为可能与此时正处于炎症反应消退、疤痕形成前有关。但是，Silesian医学院的Wojakwoski等分析56例ST段抬高型急性心肌梗死24小时、4天和7天后，发现,心肌梗死早期，能明显动员循环血组织干细胞，包括CD34+细胞、CXCR4+细胞和CD117+细胞，以梗死后24小时最显著。这提示，此时进行干细胞移植，自身动员的干细胞将协同外来的干细胞一起参与梗死心肌修复，此时进行干细胞移植可能更有利于梗死心脏功能恢复。我们的临床试验证实了这一点。在这次大会上，我们首次报道了20例经冠脉内移植自体骨髓单个核细胞(BM-MNC)治疗24小时以内的心肌梗死患者的随机化临床研究，随访6月发现心肌梗死超急性期（24小时以内）进行骨髓干细胞移植能明显改善缺血心脏功能（左室射血分数，LVEF）和血流灌注。澳大利亚Vienna医院的Beran等对10例ST段抬高型心肌梗死8周患者，进行冠脉内移植联合心内膜下肌肉注射骨髓单个核细胞，随访3月和6月，发现LVEF提高并不显著。这些结果表明，在心肌梗死急性期进行干细胞移植可能较梗死后期更利于心脏功能恢复。
移植细胞类型的合理选择
目前用于治疗心肌梗死的骨髓干细胞类型，主要为骨髓单个核细胞(BM-MNC)、外周血单个核细胞和骨髓间充质干细胞(MSC)。但是，哪类细胞移植更有利于心脏功能恢复尚无相关文献报道，而且这些细胞成分复杂，体内外诱导成心肌前体细胞发生率并不高，改善缺血心脏功能有限。我们在大会上，首次报道，通过极限稀释贴壁培养法结合磁珠分选技术可从骨髓细胞中分离得到一群形状均一、分化效率高的MSC，与未纯化MSC、BM-MNC和外周血单个核细胞比较，移植这种纯化单克隆MSC治疗心肌梗死效果最佳；同时发现MSC移植疗效较移植骨髓或外周血单个核细胞均好，而移植外周血单个核细胞改善缺血心脏功能最少，且移植这种细胞并不发生心肌化，这为以后临床干细胞治疗提供了有益的参考。有趣的是，Cedars-Sinai医学中心的Watanabe等报道，经冠脉内移植脂肪干细胞也促进猪缺血心脏功能恢复，而且无与移植细胞相关的副作用发生，这为干细胞治疗提供了另一类的移植选择。
移植疗效的客观评价
干细胞移植究竟有没有效果，一直是大家最关心的话题。我们报道的心肌梗死急性期临床随机双盲对照试验和来自阿根廷的Vina等的心肌梗死急性期临床试验（TESCELOR）结果均表明BM-MNC移植能明显提高缺血心脏功能，缩小心肌梗死，但是澳大利亚Vienna医院的Beran等的临床试验表明，BM-MNC移植引起的心肌梗死面积缩小和心功能提高并不显著。通过比较发现，引起这些结果的差异主要与病例数量不一（前二者均为20例）和入选条件不一（前二者均为急性心肌梗死病例，后者则为慢性缺血性心脏病例）有关。Cedars-Sinai医学中心的Lee等报道，应用三维超声心动图显示G-CSF动员能改善心肌梗死猪心脏整体和梗死区局部功能，而应用双平面左室造影或二维超声心动图并不能显示这种功能改善。以上研究结果表明，对干细胞移植效果的评价，有待于扩大样本量，成立骨髓干细胞“可塑性”临床应用研究协作组，开展多中心、大样本、随机双盲对照研究，同时结合更先进影像检查技术才能做出最后评定。
移植干细胞定居的微环境探讨
干细胞的正常生长和最终命运取决于适当的定居环境，即所谓“微环境”。然而局部微环境通过什么样的机制影响干细胞分化仍有待于进一步明确。Silesian医学院的Wojakwoski等报道，ST段抬高型急性心肌梗死患者引起的循环血干细胞明显增加量与BNP，cTNI水平呈负相关。入院时低LVEF、低灌注患者循环血干细胞数量增高缓慢。我们通过小型猪心肌梗死动物模型发现，移植前结扎冠脉血管远端存在侧枝循环的动物心脏定居的骨髓干细胞数量明显多于无侧枝循环动物，引起的血管新生和功能改善程度前者也明显优于后者。Stanford大学的Price等比较经冠脉内和经皮心内膜下注射猪MSC发现，MRI未能在心脏显示经冠脉移植的MSC阳性信号，但可显示经皮心内膜下注射的MSC。由此可见，影响干细胞在缺血心脏定居的因素除与干细胞自身活力有关外，还与缺血心脏自身条件、移植方式等相关。
干细胞作用机制的争议
通常认为骨髓干细胞的作用机制主要与细胞分化和血管新生有关，Stanford大学的Cahill等的研究报道也证实了这一点，他们应用非化学诱导剂TGF-β也可成功诱导MSC向心肌细胞和血管内皮细胞分化。但是，这两种作用机制并不总是伴随发生，St.Georg 医院的Jaquet等在冷冻损伤大鼠模型发现，移植的MSC可向心肌细胞分化，但并不引起血管新生。Silesian医学院的Wojakwoski等的临床研究表明，干细胞作用机制还与受体自身干细胞动员、缺血心肌周围细胞增殖、缺血心脏分泌细胞因子有关，这提示干细胞作用机制仍有待于我们深入探明。
干细胞治疗的安全性评价
目前众多临床试验表明，骨髓单个核细胞移植安全性良好。我们的临床随机对照试验和澳大利亚Vienna医院的Beran等、美国Washington大学医学院的Guven等、阿根廷的Vina等的临床病例研究结果均表明BM-MNC移植是安全的，无相关的微栓塞、感染、心律失常、支架内再狭窄和肿瘤等副作用发生。在干细胞动员修复损伤心脏方面，Cleveland医学中心的Ellis等的9例I期临床试验显示，应用低剂量（5mg/kg/day*5）G-CSF动员后的急性心肌梗死的30天死亡率明显低于安慰剂组，也明显减少室壁变薄，并未发生支架内再狭窄。而先前韩国汉城国际大学医院的Kang等（the Lancet 2004; 363: 751-756）应用高剂量（10mg/kg/day*4）动员后却引起支架内再狭窄率明显增加。因此，适当的治疗剂量是避免这类副作用发生的关键因素，至于合适的剂量仍待进一步探讨。
干细胞移植与其他治疗措施联合应用的探讨
骨髓来源的MSC不仅可以作为细胞移植的种子来源，而且可以作为基因治疗和组织工程的有效载体，共同参与心血管疾病的功能修复。据我国重庆新桥医院报道，MSC作为种子细胞，可部分抑制平滑肌增殖，与内皮细胞共培养后具有环境信赖性分化能力。这些发现提示MSC可作为种子细胞治疗内皮损伤性疾病。基因治疗可促进血管新生，病毒载体的安全性仍是关注的焦点。有研究认为，若将用MSC代替病毒载体则既可载体引起的副作用，还可获得干细胞移植益处，这将有助于提高疗效。增强缺血心脏肌肉组织微环境的功能活性，如，通过正性肌力（药物提高收缩性能）或正性变时刺激（通过运动提高心率），可能促进骨髓干细胞向心肌细胞分化。因此，干细胞移植与组织工程、基因治疗、药物治疗、物理治疗等联合应用可能会拥有更重要的临床意义和更广阔的应用前景。
尽管这此大会在骨髓干细胞移植的疗效、安全性、作用机制和移植类型等方面做了最新展示，但有许多问题仍未涉及，如移植的干细胞数量与功能关系、移植的干细胞在受体组织转归和长期命运、寻找其合适的生存微环境能力、干细胞移植效果与受体的年龄、性别、种族等之间的关系、移植细胞的示踪标记问题等等。由此可见，干细胞研究方兴未艾，前景广阔，作为一种崭新的生物学疗法，有待于我们研究的内容很多很多。