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1 心肌细胞再生的证据
早期人们对心肌细胞增殖的认识是通过人类心脏的形态及细胞数的定量检测获得的。资料表明:人出生后左心室的心肌细胞总数约为1×10 9 个，而在20岁的男、女性左心室的心肌细胞总数分别为5.8×10 9 个、4.5×10 9 个，支持人在发育过程中有细胞增殖。1998年，Kajstura等 ［1］ 对27例心脏移植患者及9例正常对照人心脏进行研究，在共聚焦显微镜下精确的获得了有丝分裂的细胞核像，发现在正常对照组中每百万个细胞中有14个有丝分裂的细胞核，而在终末阶段的缺血性心肌病和特发性扩张型心肌病的心脏中有丝分裂的细胞数增加近10倍，同时也获得了细胞质分裂的证据。2001年，Beltrami等 ［3］ 从13例死亡4～12天的心肌梗死（AMI）患者中取梗死心肌边缘区域和远离梗死区组织，观察到有丝分裂过程中的纺锤小体、收缩环、核分裂和胞质分裂，并发现AMI后梗死边缘区域的细胞生长最快，梗死后1周心肌细胞分裂数量是终末期心脏的3～4倍，细胞增殖仅见于还维持着血液供应的梗死边缘区域或远隔组织。
此外，动物心肌梗死横型的研究也提供了心肌细胞再生的有力证据 ［3～5］ 。梗死发生后心肌细胞立即表达多种生长相关的基因，细胞环素E、A和B的含量增加，与细胞环素相关的激酶活性也明显上升。通过对失代偿老龄鼠心脏端粒体缩短和端粒酶活性降低的证实，强有力支持了哺乳动物心肌细胞具有分裂能力的概念 ［6］ 。Teyssier等 ［7］ 在犬 的心力衰竭模型研究中发现，衰竭的心肌细胞中细胞周期素D 2 水平增加了7倍，细胞周期素D 2 相关激酶活性增加3倍。提示，心肌细胞对心力衰竭的血管是通过激活细胞周期素和细胞周期素依赖激酶的活性实现的。
2 再生心肌细胞的来源
处于细胞周期中的心肌细胞可能有两种来源:（1）正常情况下，为了自稳态的需要或作为病理刺激的反应，散在分布于心脏中的成肌细胞簇不断产生新的心肌细胞;（2）在适当的刺激下，干细胞分裂增生，产生的与子代细胞成为再生的心肌细胞的来源，经过几次细胞分裂扩增后，成为终末分化细胞 ［1］ 。心脏干细胞包括:来自发育早期积累在心脏的心脏干细胞（cardiac sfem cells，CSC）与发育后期随血液循环进入并定居于心脏的造血干细胞（hemopoietic stem cells，HSC），再生心肌的干细胞是否来源于CSC或HSC目前尚未明确。在成熟心肌组织中未分化细胞有CSC相关抗原c-kit.MDR2和Sca-1的表达 ［6］ ，但这些并不是CSC所特有，它们也见于HSC和其他细胞。资料显示在胎儿生长发育过程中c-kit pos 细胞素具有迁移活动到多个器官内形成其集落的能力 ［7，8］ ，也包括心脏在内，故支持再生心肌细胞主要来源可能是CSC。而HSC在干细胞因子调控下，能促进其稳化，迁移至特异的组织部位，也能在成熟心脏中分化增殖。最近，多项研究表明骨髓细胞（BMC）能够在心肌梗死后再生心肌 ［9］ ，确立了血液骨髓细胞能够分化并获得CSC的性能。
3 缺血心肌损伤的修复
缺血性心脏病是由于冠状动脉循环障碍，使部分缺血心肌细胞丧失，受损伤的室壁纤维瘢痕形成，导致心脏功能下降。故增加病变区具有完整功能的心肌细胞数目是改善心脏功能的有效途径，包括:（1）通过细胞周期调控因子及其基因的表达使体内心肌细胞分裂，增加心肌细胞的数量;（2）干细胞移植达到直接增加或间接分化增殖增加成体心肌细胞数目，稳定病损结构，防止心室重构。
3.1 细胞周期调控因子 细胞因子和生化因子在干细胞动员和干细胞移位到损伤器官时起着重要的作用。成熟干细胞多能性分化能力激活必要的2个主要决定因素:器官损害和血液循环中干细胞的含量。陈运贤等 ［10］ 通过粒细胞集落刺激因子（G-CSF）治疗大鼠心肌梗死，使心室肌瘢痕组织面积显著小于对照组（P<0.05），并可见到心肌细胞、平滑肌细胞、血管内皮细胞再生。所以，通过各种细胞因子对骨髓HSC的动员，使其进入血液循环到达心室梗死的部位完成心肌的修复 ［11］ 。但这种方法复杂，需要外科手术和注射细胞，且成功率仅为40%。
3.2 细胞移植 目前用于尝试治疗心肌梗死的干细胞包括:骨髓干细胞 ［9］ 、骨骼肌干细胞 ［12］ 和胚胎干细胞 ［13］ 。其中骨髓干细胞（Bmes）为多潜能细胞，具有分化成为心肌细胞血管内皮细胞和平滑肌细胞的潜能;其次，骨髓干细胞容易从自体采集，避免了胚胎干细胞移植所面临的伦理学纠纷;第三由移植的骨髓干细胞分化来的心肌细胞能与周围体肌肉细胞进行有效的电-机械耦合，这能弥补骨骼肌干细胞移植的缺点;第四，自体骨髓干细胞移植不存在免疫排斥反应，具有其他移植方式所不可比拟的优越性。因此，更适合临
床应用。
骨髓干细胞移植。成份:骨髓干细胞的组成很复杂，包括造血干细胞、间充质干细胞以及其他功能不明的干细胞。目前移植的骨髓干细胞成分大体分为五种:骨髓单个核细胞群 ［14～16］ 、骨髓间充质干细胞 ［17，18］ 、造血干细胞 ［19］ 、边缘细胞群（side populatiom cell，sp细胞） ［20］ 和特殊细胞群等，除用骨髓细胞作移植对象外，也有人尝试用某些能促进干细胞分化的细胞因子来刺激动物自身骨髓干细胞分化 ［11］ 。目前大多数类型骨髓干细胞的应用仍处于动物实验阶级，用于临床研究的主要为自体骨髓单个细胞
移植，德国的Strauwer等 ［16］ ，首先将这种类型的细胞移植应用于临床，在急性心肌梗死后6天将细胞注入冠状动脉内，观察10周后，通过心肌单光子发射计算机数据层（SPECT）。多巴胺负荷超声心动图和核素心室造影，显示左室跨壁心肌梗死范围从24.7%减少至15.7%，心脏射血分数（EF值）升高20%～30%，为骨髓单个核细胞移植治疗心肌梗死掀开了崭新的一页。骨髓干细胞移植改善心肌梗死的机制，目前尚未明确，可能机制:（1）分化作用:骨髓干细胞分化为新生血管内皮细胞和血管平滑肌细胞，直接成新的血管来供应缺血心肌（血管发生），拯救濒临凋亡的心肌细胞，移植细胞直接分化为心肌细胞，降低梗死区有功能的心肌细胞数量;（2）促进宿主先前存在的血管系统增殖（血管生成） ［9］ ;（3）与宿主细胞建立了电-机械耦合，直接参与宿主心脏收缩 ［9］ ;（4）分泌细胞因子:移植细胞能分泌促进血管生长的细胞因子，促进侧支循环建立。目前认为这些细胞因子主要有两大类，即促血管生成因子和光症因子;（5）其他方面的作用:注入的细胞使心室壁富有弹性，从而限制了心室扩张与梗死区扩大。目前骨髓干细胞移植治疗心肌梗死的实验研究和个别临床研究取得了鼓舞人心的成就，但广泛应用于临床治疗还要经历一段时间。
4 临床治疗心肌梗死展望
虽然通过细胞移植已获得了一定成就，而且形成了新 的心肌细胞和新的血管，但这种有效的心肌再生是有一定 限制的，在梗死区域内心肌细胞的脉管系统的丧失是不可逆转的，离重构原来健康功能的心肌组织动脉及毛细血管还相差甚远。为此，积极寻求一种更加有效、可行和完善的治疗方法是未来研究修复心脏的新课题。综上所述，骨髓干细胞移植治疗心肌梗死的手段有可能成为不同于内科传统药物治疗、心血管介入治疗和外科手术治疗的又一全新治疗方法。
参考文献
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