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鹿茸多肽诱导心肌干细胞分化为心肌细胞研究进展



全 文 :DOI:10. 13463 / j. cnki. cczyy. 2016. 03. 079
鹿茸多肽诱导心肌干细胞分化为心肌细胞研究进展
徐 岩,李朝政,李智萌,黄晓巍*
(长春中医药大学,长春 130117)
摘要:研究表明,由心肌细胞损伤、衰老或坏死所引起的各种心脏疾病是现今影响人类健康的主要原因。
人体的心脏组织拥有自我更新能力强且能够特异性分化为心肌细胞的心肌干细胞,其在一定条件下可以分化
为内皮细胞等与心脏相关的结构细胞,是目前被认为最有希望用于干细胞移植术来治疗各类心脏疾病的干细
胞类型。研究证实,鹿茸多肽作为诱导剂,对心肌细胞凋亡蛋白表达有调节作用,并可通过抑制心肌细胞凋亡
的途径减轻心肌损伤,具有诱导心肌干细胞分化为心肌细胞的增殖作用。
关键词:心肌细胞;心肌干细胞;鹿茸多肽
中图分类号:R285. 5 文献标志码:A 文章编号:2095 - 6258(2016)03 - 0653 - 03
基金项目:吉林省中医药管理局中医药科技项目(2014ZD6)。
作者简介:徐 岩(1991 -) ,男,硕士研究生,主要从事中药药理学研究。
* 通信作者:黄晓巍,女,主任药师,硕士研究生导师,电话 - 15948000740,电子信箱 - 15948000740@ 163. com
Pilose antler polypeptide induced cardiac stem cells to differentiate into myocardial cells
XU Yan,LI Chaozheng,LI Zhimeng,HUANG Xiaowei*
(Changchun University of Chinese Medicine,Changchun 130117,China)
Abstract:According to the statistical data show that the myocardial cell injury,aging or necrosis caused by all
kinds of heart diseases is the main reason in today's threat to human health. Studies have shown that mature body heart
tissue is highly self-renewal capacity and specificity myocardial differentiation potential of myocardial stem cells. It can
differentiate into endothelial cells and other cardiac structures,it is also currently considered the most promising stem
cell types which is used to treat all kinds of heart diseases. In this paper,we reviewe that a series of stem cell differen-
tiate into cardiomyocytes cells,through compare show that myocardial stem cells in inducing differentiation into cardio-
myocytes cells has obvious advantages,but there are still some problems to be solved and it deserves further research.
This article also discuss the proliferation effect and its mechanism of that pilose antler polypeptide induced cardiac
stem cells to differentiate into cardiomyocytes.
Keywords:myocardial cells;myocardial stem cells;pilose antler polypeptide
近些年,随着我国改革开放的不断深入,人们的
周围环境、生活方式发生了根本变化,也对人们的身
心健康产生了巨大的影响,导致患心脑血管疾病的危
险系数不断增加,心脑血管疾病的发病率和致死率呈
快速增长的势头,目前已成为我国的首位死因[1]。
1 心肌细胞
心肌细胞作为心脏发挥功能的最基本功能单位,
是心脏疾病的病理学基础,不论是原发性损伤(如心
肌梗死、心肌炎、心肌病等) ,还是继发性损伤(如冠
脉粥样硬化、贫血、呼吸功难障碍等) ,都必然引起心
肌细胞的变性甚至是坏死,从而导致正常心肌细胞数
量的减少,造成心脏功能衰竭。因此通过某种有效途
径,增加心肌细胞数目,促进损伤心肌的修复,是有效
治疗各类心脏病及心肌损伤的关键。
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第32卷第3期
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长 春 中 医 药 大 学 学 报
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Vol. 32 No. 3
Jun. 2016
2 干细胞诱导分化为心肌细胞的研究
2. 1 骨髓间质干细胞分化为心肌细胞 骨髓间质干
细胞(MSCs)是一种存在于骨髓的非造血干细胞[2],
具有分化成各种间叶组织的功能。将 MSCs 在体外
进行分离培养,在诱导剂或者一定的诱导条件下可向
肌细胞、成骨细胞等成熟细胞定向分化。李春梅
等[3]经过研究证实,在 MSCs中加入培养心肌细胞的
上清液,可以诱导 MSCs 分化为心肌样细胞。但
MSCs 在骨髓中含量很低,因此提取过程存在难度。
近些年来也有报道称,运用 MSCs 移植来治疗心肌梗
死时,会对患者心功能产生不良影响,但各类报道的
研究结果间存在差异,有待于进一步考证[4]。
2. 2 胚胎干细胞分化为心肌细胞 胚胎干细胞
(ESC)是一种从早期胚胎的囊胚内细胞团细胞或胎
儿原始生殖细胞中经分离、体外抑制分化培养得到的
具有发育全能性的一类干细胞[5]。ESC 在体外培养
中具有自我更新、无限增殖以及多向分化的特性。在
稳定的体外培养条件下,ESC甚至可以长期且稳定的
进行自我复制。胚胎干细胞是研究价值最高的干细
胞,其在体外分离和培养的技术已经相当成熟,在特
定的培养条件下也可以定向分化为心肌细胞,治疗剂
量的细胞还可以在移植后进行培养并逐渐形成具有
一定功能意义的组织。
2. 3 人脂肪干细胞诱导转化为心肌细胞 人的脂肪
组织拥有大量的干细胞,即脂肪干细胞(aADSCs)。
不仅数量巨大容易获取,还可多向分化,同时具有很
强的增殖能力。研究表明,ADSCs 能诱导分化为心
肌细胞,移植后能有效地促进损伤心脏的修复。但是
仍然有许多问题亟待解决,其中很重要的一点就是,
体外诱导心肌细胞时期的选择[6]。ADSCs 理论上是
用于干细胞移植的最佳选择,但是在实际的临床应用
中人脂肪干细胞的遗传稳定性[7]需要进一步考证。
3 心肌干细胞诱导分化为心肌细胞的研究
在人体的心肌组织中存在一些可以进行再生的
细胞,即心肌干细胞(CSCs) ,可以分化为心肌细胞、
平滑肌细胞等[8]。研究结果证实,人的心脏组织拥
有一定数量的且具有定向分化为心肌细胞潜能的多
能干细胞[9]。与其他类型的干细胞类似,CSCs 主要
具有以下 3 点的生物学特性:1)自我更新能力;2)可
多向分化为成熟的心脏结构细胞,并在心肌损伤局部
激活、迁移,不需采集和扩增[10];3)分裂和分化受诸
多外在调控因素的影响[11]。一般情况下心肌组织干
细胞(CSCs)处于静息状态,只有在心肌损伤或遇到
特殊情况时心肌干细胞的再生能力才被激活,逐步分
化为成熟的心肌细胞,补充受损和死亡的心肌细胞。
CSCs的生物学特性决定其有望成为最重要的心脏修
复细胞。当前研究认为 CSCs 是在心肌修复过程中
具有持续增殖能力的细胞,CSCs 不仅自发转化为心
肌细胞和血管细胞,同时还能促进内源性再生和改善
缺血应激导致的组织抵抗力下降[12]。
4 鹿茸多肽诱导心肌干细胞分化为心肌细胞的增殖
作用
现代研究表明,鹿茸具有的温阳化气通脉功效与
其含有大量的多肽类物质有关。鹿茸多肽是从新鲜
鹿茸中提取的一类多肽类物质,主要含有缬氨酸、丙
氨酸、赖氨酸和甘氨酸等,相对分子质量为 1 000 ~
3 000 Da[13],对多种组织损伤修复有明显的促进作
用。鹿茸提取物可以通过调节氧化酶的活性,促进过
氧化物的分解,对心肌损伤起保护作用。此外,鹿茸
醇提物可显著缓解心肌缺血模型动物的心肌缺血症
状,降低血浆内皮素水平、减少心肌梗死面积,表明鹿
茸可能通过对抗内皮素减轻血管痉挛,改善心肌能量
代谢障碍等机制对心肌损伤起保护作用[14-15]。有研
究[16-17]表明,鹿茸多肽在对心肌缺血模型大鼠心肌
细胞线粒体凋亡相关基因蛋白表达影响的实验研究
中,发现鹿茸提取物可使心肌线粒体中 Bcl-2 表达量
增加,Bax 表达量减少,Bcl-2 /Bax 比值升高,证实鹿
茸提取物对心肌细胞凋亡蛋白表达有调节作用,并可
通过抑制心肌细胞凋亡的途径减轻心肌损伤。
5 结语
如何使已坏死心肌或无功能心肌再生,一直是困
扰医学工作者的难题。CSCs的发现不仅改变了人出
生后心肌细胞已永久性地退出细胞周期、在心肌损伤
后不能自我更新和修复坏死心肌的认识,而且找到了
心脏具有自我更新、自我修复的主要承担者。名贵药
材鹿茸的主要活性成分是鹿茸多肽,已有研究表明其
对心肌细胞的增殖作用效果明显。鹿茸多肽还可以
作为诱导剂诱导心肌干细胞分化为心肌细胞,继而修
复受损心肌,改善心脏功能。但对于其作用机制目前
尚无完整理论支持,有待于进一步研究。
参考文献:
[1]杨海兵,沈洁,贾秋放,等.大气污染物和气象因素对心脑
血管疾病影响的研究进展[J].中华疾病控制杂志,2010,
14(3) :266-268.
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长 春 中 医 药 大 学 学 报
Journal of Changchun University of Chinese Medicine
Vol. 32 No. 3
Jun. 2016
[2]马新喆,张娟娟,吕洋.骨髓间充质干细胞诱导分化为心肌
样细胞的鉴定指标[J]. 医学综述,2014,20(7) :1164-
1166.
[3]李春梅,王秀力,朱海亮,等.心肌细胞培养上清诱导骨髓
间充质干细胞的分化[J]. 中国组织工程研究,2013,17
(36) :6417-6422.
[4]刘杨,李晓艳,陈盼盼,等.骨髓干细胞移植改善心肌梗死
患者心功能的系统评价[J].中国组织工程研究,2014,18
(41) :6689-6695.
[5]曾香. 胚胎干细胞的研究进展[J]. 吉林医药学院学报,
2014,35(1) :62-66.
[6]张珺,张涌,吕吉元.人心包外脂肪干细胞诱导转化为心肌
细胞[J].中国组织工程研究,2014,18(6) :866-871.
[7]王艳艳,师淑君,刘慧雯,等.成纤维细胞直接重编程为心
肌细胞的研究进展[J]. 中国细胞生物学学报,2014,36
(8) :1193-1199.
[8]胡圣大,马根山,姚玉宇,等.人心肌干细胞的体外改良培
养[J].中国病理生理杂志,2013,29(2) :381-384.
[9]刘栋,王杰玉,高福莲. 心肌干细胞的研究进展[J]. 新乡
医学院学报,2012,29(12) :960-963.
[10]丁付燕.成体心肌干细胞的研究进展[J].国际心血管病
杂志,2010,37(5) :257-260.
[11]钱卫,卫佳. 心肌干细胞研究进展[J]. 现代医药卫生,
2010,26(19) :2941-2943.
[12]CHIMENTI I,SMITH R R,LI Tao-sheng,et al. Relative
roles of direct regeneration versus paracrine effects of human
cardiosphere-derived cells transplanted into infarcted mice
[J]. Circulation Research,2010,106(5) :971-980.
[13]丛利日,王燕丽. 鹿茸多肽的药理作用[J]. 健康必读杂
志,2011(5) :288.
[14]袁玲,薄锋,张永和.鹿茸对大鼠急性心肌缺血后期心肌
组织 SOD、MDA含量的影响[J]. 长春中医药大学学报,
2007,23(1) :21-22.
[15]黄穗花,陈剑,郑韶欣,等.不同方法培养 SD 大鼠心肌干
细胞的比较[J].广东医学,2011,32(18) :2363-2366.
[16]赵天一,姜彤伟,张永和.鹿茸多肽对缺血动物模型心肌
细胞线粒体凋亡相关基因蛋白 Bcl-2 /Bax 的影响[J].吉
林中医药,2013,33(3) :281-282.
[17]李朝政,许佳明,王烨,等.鹿茸多肽诱导心肌干细胞分化
作用及对心肌细胞特征性 MHC基因表达的影响[J].吉
林中医药,2014,34(8) :825-828.
(收稿日期:2015 - 12 - 18

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[5]SYRJNEN J,MUSTONEN J,PASTERNACK A. Hypertriglyce-
ridaemia and hyperuricaemia are risk factors for progression of
IgA nephropathy[J]. Nephrology,Dialysis,Transplantation,
2000,15(1) :34.
[6]梁孟君,欧姆,陈绪敏,等. IgA 肾病患者高尿酸血症患病
率及其相关危险因素分析[J].中华肾脏病杂志,2013,29
(5) :326-332.
[7]高雪艳. IgA肾病高尿酸血症的临床病理因素分析[J].江
苏医药,2013,39(23) :2907-2908.
[8]LI Zhibin,LIU Qinghua,MAO Haiping,et al. Gender differ-
ence in the association of hyperuricemia with chronic kidney
disease in southern China[J]. Kidney & Blood Pressure Re-
search,2012,36(1) :98-106.
[9]杨瑞霞,宋为娟,黎青.南京地区健康体检者血尿酸检测结
果及与高血压相关性分析[J].检验医学与临床,2015,12
(3) :342-344.
[10]李葵花,王喜福,李璐,等.高尿酸血症与动脉粥样硬化的
关系研究进展[J].中国动脉硬化杂志,2014,22(1) :85-
89.
[11]徐菲,包进,赵昕亚.胱抑素 C的临床应用研究进展[J].
检验医学与临床,2012,9(12) :1482-1484.
[12]CORRY D B,ESLAMI P,YAMAMOTO K,et al. Uric acid
stimulates vascular smooth muscle cell proliferation and oxi-
dative stress via the vascular renin-angiotensin system[J].
Journal of Hypertension,2008,26(2) :269-275.
[13]SáNCHEZ-LOZADA L G,NAKAGAWA T,KANG D H,et
al. Hormonal and cytokine effects of uric acid[J]. Current
Opinion in Nephrology and Hypertension,2006,15(1) :30-
33.
[14]KANG D H,PARK S K,LEE I K,et al. Uric acid-induced
C-reactive protein expression:Implication on cell prolifera-
tion and nitric oxide production of human vascular cells[J].
Journal of the American Society of Nephrology,2005,16
(12) :3553-3562.
[15]张燕平,陈香美,庄永泽,等.肾小管间质损害在 IgA肾病
中的临床意义[J].中华内科杂志,2001,40(9) :613-617.
[16]KANG D H,NAKAGAWA T,FENG Lili,et al. A role for u-
ric acid in the progression of renal disease[J]. Journal of the
American Society of Nephrology,2002,13(12) :2888-2897.
[17]TOMINO Y. IgA nephropathy:lessons from an animal model,
the ddY mouse[J]. Journal of Nephrology,2008,21(4) :
463-467. (收稿日期:2016 - 03 - 07)
—556—
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长 春 中 医 药 大 学 学 报
Journal of Changchun University of Chinese Medicine
Vol. 32 No. 3
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