科技日報記者3月29日從哈爾濱醫科大學附屬第二醫院獲悉，由哈爾濱醫科大學附屬第二醫院心外科康凱、蔣樹林教授團隊與加拿大多倫多總醫院李仁科教授合作完成的一項科研成果，2月底被國際著名專業期刊《生物材料》收錄并發表。該論文發現來自紫紺型先天性心臟病(C-CHD)患者的骨髓干細胞，因為經過了天然的“乏氧預適應”，故而有著更好的促血管生成、抗凋亡、抗炎等優良的種子細胞的潛質，因此可作為構建C-CHD病人個體化組織工程心肌補片(EHTs)的“種子細胞”。此舉為構建“紫娃”即紫紺型先心病患者個體化修補材料提供了新思路。哈醫大二院康凱、啜俊波為論文共同第一作者，蔣樹林、李仁科為論文共同通訊作者。
迄今為止，各種類型的C-CHD依舊是世界范圍內威脅少年兒童生命安全的主要疾病。康凱教授介紹，由于心臟畸形所導致的動、靜脈血混合，此類小患者自出生起，周身就處于非常特殊的乏氧狀態而呈現“青紫色”外觀，故俗稱為“紫娃”。
現階段，采用合適的修補材料矯治“紫娃”的心臟畸形是解決上述難題的唯一出路，而理論上具有生長潛能、可隨患兒生長而生長的EHTs被視為先心病患兒最理想的修補材料。因富有來源廣泛、可體外擴增、有多能向分化潛能等特質，同時能有效地規避移植術后的免疫排斥反應，以及所涉及的復雜的社會倫理問題，自體來源的骨髓干細胞(hMSCs)一直是組織工程學界比較青睞的種子細胞的“源泉”，但對“紫娃”來說，其自身的hMSCs能否承擔起種子的“角色”和職責，迄今尚未得到科學證實。
不過，課題組敏銳地發現：“紫娃”通常擁有更加豐富的體肺側支循環，其血清內的促血管生長的因子也明顯高于非紫紺組先心病患兒。此外，在細胞移植領域，對移植細胞提早采取“乏氧預適應”措施，是學術界公認的可以改善細胞移植后生存率的有效手段。基于上述臨床現象與科研共識，課題組提出了大膽的假想：源自C-CHD病人的骨髓干細胞(hMSCs)，因為經過了天然的“乏氧預適應”，有可能躍升為耀眼的“種子明星”。在國家自然科學基金、中國博士后基金的資助下，康凱團隊以《紫紺型先心病患者來源的骨髓干細胞可作為工程化心肌研究種子細胞的理想選擇》為題，開展了長達7年之久的艱辛探索。
研究結果表明：在乏氧的情況下，C-CHD病人來源的hMSCs增殖更快，克隆形成更多，這是源于hMSCs可合成并分泌更多的促血管生成因子;C-CHD患者來源的hMSCs有更強的抗凋亡能力，是天然的乏氧誘導了其細胞內凋亡相關因子發生適應性調節;C-CHD病人來源的hMSCs有更好的抗炎能力，顯示出與乏氧誘導細胞內抗炎因子的表達上調、促炎因子的表達下調密切相關。將患者來源的hMSCs進行在體移植后，可更好地適應移植后的乏氧環境，并與補片共價結合的生長因子攜手發揮協同作用，從種子細胞和支架平臺兩個角度加速EHTs的再血管化進程，由此為復雜C-CHD患兒的手術貢獻了理想的個體化修補材料。
不僅如此，本項成果還為當前的組織工程研究帶來了重要的啟示——即某些病理狀態下的自體來源細胞經過了“天然的預適應”，因此可能被“培育”成更理想、更優越的種子細胞。《生物材料》審稿專家評價認為，“這種重新定位某種‘缺陷’細胞在組織工程科研中的想法是激動人心的，將在一定程度上改變甚至顛覆人們在組織工程種子細胞選擇中的既有觀念。”
據了解，康凱教授自2011年于加拿大多倫多總醫院研修回國后，一直致力于新型工程化心肌補片的開發應用研究。歷經多年努力，他和團隊成員先后在《美國心臟病學會雜志》、《生物材料》、《國際干細胞》等知名期刊發表SCI論文11篇，其中影響因子大于10分2篇，總影響因子53.552;并且先后獲得國家自然科學基金、中國博士后基金、黑龍江省自然科學基金資助近20項。目前，康凱團隊正在既往學術成果的基礎上，聚焦具有導電性能心肌補片的研發，以期實現梗死心肌結構和電生理功能的重建。(記者 李麗云 通訊員 衣曉峰)
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