细胞科普|心梗6小时可导致10亿心肌细胞死亡,干细胞治疗可实现新心肌组织生成以逆转心衰
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引言
在多数人的理解中,心肌梗死是一场“血管事故”:血管堵了,开通就好。但真实的医学图景远比这残酷。
急性心肌梗死发生后,冠状动脉供血突然中断,心肌细胞在缺氧状态下迅速进入能量崩溃通道。
研究显示,在发病后的6–12小时内,梗死区域的心肌细胞死亡基本完成定型,一次典型的大面积心梗,可造成接近10亿个心肌细胞的永久性丢失。

问题在于,心肌细胞几乎不再生。这意味着,哪怕血管被成功打通,死亡的心肌细胞也不会回来。
真正决定患者未来十几年心功能上限的,并不是手术本身,而是这短短数小时内,心肌细胞被“拿走了多少”。
01 为什么修复血管,仍挡不住心衰进展
现代介入治疗极大降低了心梗的急性死亡率,但临床现实是:相当一部分患者仍会在随后几年中逐步进入心力衰竭。原因并不复杂——血管重建并不等于心肌重建。
心肌梗死后,死亡的心肌细胞被炎症系统清除,原本负责收缩的区域逐渐被纤维组织替代。
这个过程可以稳定心脏结构,却无法提供收缩功能。成人左心室大约包含20–40亿个心肌细胞,一次心梗若丢失其中20%–30%,心脏就等于永久性“减配运行”。
这也是为什么,过去二十多年中,各类非心肌细胞治疗(如骨髓来源细胞)在临床上只能带来有限改善。
它们更多是通过释放信号分子暂时改善微环境,而并不能真正补回负责跳动的心肌细胞本身。
02 “补心肌”,为何成了心脏再生的核心方向
真正的转折点,来自人多能干细胞来源心肌细胞(hPSC-CMs)的出现。这类细胞可以从人胚胎干细胞或诱导多能干细胞中定向分化而来,本质上就是“新的心肌细胞”。
过去十余年的研究表明,这些细胞不仅能在实验室中高效制备,纯度可超过90%,还可以在动物模型中植入心脏、存活下来,并与宿主心肌形成电—机械耦联。

▲心肌内注射的组成部分和关键进展
在灵长类和猪等大动物实验中,移植后的心肌细胞能够参与同步收缩,改善射血分数。
更关键的是,制造问题正在被逐步解决。生物反应器技术使得单次培养即可获得10⁹级别的心肌细胞,冷冻保存后仍保持较高存活率,这为临床应用扫清了规模化障碍。医学界第一次看到:“补回心肌细胞”不再只是理论设想。
03 新心肌如何发挥作用:不只是“替换”,而是“活体修复系统”
最初,人们以为这些新心肌细胞的作用仅仅是“填补空缺”。但进一步研究发现,机制远不止如此。
一方面,移植的心肌细胞可以直接参与心脏收缩,形成新的功能性肌层;另一方面,它们还会持续释放外泌体、微RNA等信号分子,改善局部血供、减轻炎症、促进宿主心肌的功能恢复。

▲心外膜补片的组成和关键发展
甚至有研究发现,即便通过基因工程让移植细胞失去收缩能力,它们依然能在一定程度上维持心功能,提示旁分泌调控同样重要。
正因为具备“结构参与 + 动态调控”这两种能力,研究者开始将hPSC来源心肌细胞形容为一种“活体药物”:它不是一次性作用,而是能在心脏内持续响应损伤环境。这也解释了为何,单纯的细胞外产物治疗,难以长期替代真正的细胞移植。
04 回到最初的问题:时间决定结局,方向正在改变
回到文章开头那个残酷事实——心梗发生后6–12小时内,10亿个心肌细胞可能永久消失。这并不是制造焦虑,而是在解释一个长期被忽视的现实:心衰并非突然到来,而是在心梗最初几小时内就已埋下伏笔。

▲为提高心肌内注射治疗效果而制定的缓解策略
今天,医学仍无法让已经死亡的心肌细胞“起死回生”,但正在尝试另一条路径——用新的心肌细胞,去补回失去的功能单位。从大动物实验到多项人体临床试验,新心肌生成正在从实验室走向真实患者。
这并不意味着心衰已经被“治愈”,而是意味着,心脏疾病的治疗逻辑正在发生改变:从单纯“抢救血管”,走向正面回应心肌细胞不可逆丢失这一根本问题。未来能走多远,还需要时间验证,但至少方向,已经不再停留在假设之中。
参考文献
Bain, J.D., Barrs, R.W. & Mei, Y. Progress and challenges in transplantation of human pluripotent stem cell derived cardiomyocytes for cardiac therapy. npj Biomed. Innov. 3, 2 (2026). https://doi.org/10.1038/s44385-025-00048-4


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