心肌梗塞是日本人三大死因之一,每年约有15万人发病,其中30%死亡。
在医学上,这是一种向心肌(构成心脏的肌肉)输送营养和氧气的冠状动脉狭窄或闭塞,导致心肌供血量减少或心肌因供血中断而导致心肌坏死的疾病。另一方面,心绞痛是指心肌的供血量减少,但不会导致坏死的状态。
心肌梗塞和心绞痛的主要原因是动脉硬化,动脉硬化导致血液通道血管的内腔变窄或闭塞。动脉硬化由多种原因引起,常见的危险因素有吸烟、高胆固醇血症、糖尿病、高血压等。
心肌梗死最重要的是急性期的治疗,方法有很多种。首先通过投用溶栓药来再灌注血液,这决定了预后的好坏。
如果患者意识不清,摸不到脉搏,医疗机构会进行心脏按摩。此外,吸氧、吗啡、硝酸药物和阿司匹林是标准治疗方法。症状稳定后,进行球囊冠状动脉成形术作为外科手术。
最近,干细胞移植的再生医学在急性心肌梗塞方面备受关注。有两种方法,一种是在急性期静脉注射骨髓干细胞,另一种是移植片状培养的心肌细胞。目前还不太清楚移植的干细胞在心肌中会发生什么。是代替长期存活坏死的心肌?还是干细胞产生的生理活性物质的效果?一直存在争议。
干细胞移植治疗心肌梗塞的一个弱点是培养干细胞需要时间。在急性心肌梗塞中,开始治疗的时间是治疗成败的关键,因此干细胞再生医学被认为适用于慢性心肌梗塞。在急性期,干细胞的培养上清液将最有意义。
为了证明这一点,我们研究了乳牙干细胞培养上清液对缺血再灌注模型小鼠心肌损伤的影响。
在缺血再灌注5分钟后静脉注射乳牙干细胞培养上清液后,肝动脉梗死面积减少,心肌细胞自死减少,发炎细胞因子减少。顺便说一下,细胞因子有再生性细胞因子和炎症性细胞因子,都是从称作巨噬细胞的细胞中释放出来的。培养上清液具有将巨噬细胞的性质从炎症性转化为再生性的作用。
在培养实验中,研究人员培养了心肌梗塞模型动物的心肌细胞,并加入乳牙干细胞培养上清液,抑制了细胞的自死,炎症基因的表达受到抑制。
这些效果远高于骨髓干细胞培养上清液和脂肪干细胞培养上清液。
这可能是因为乳牙干细胞培养上清液比骨髓干细胞培养上清液和脂肪干细胞培养上清液含有更多的干细胞生长因子。这种干细胞生长因子具有抑制心肌细胞自死的作用。
为了证实这一点,我们在缺血再灌注模型小鼠中使用干细胞生长因子阻断的乳牙干细胞培养上清液进行验证后,发现细胞的保护作用和梗死范围降低有所减弱。
研究发现乳牙干细胞培养上清液可以避免急性缺血引起的心脏损伤,主要作用物质是干细胞生长因子。
除了干细胞生长因子外,乳牙干细胞培养上清液中还含有多种对组织再生有效的物质,被认为是治疗急性心肌梗塞的一种有效方法。
Yamaguchi,T et al (2015); Dental pulp-derived conditioned medium reduces cardiac injury following ischemia-reperfusion. SCIENTIFIC REPORTS/5:16295/DOI/srep16295 )