神话幻灭并不意味着“心肌再生”被颠覆

近日，哈佛医学院及其附属布里格姆女子医院因涉嫌造假，主动撤回31篇与心脏干细胞相关的论文，在生命科学界引起轩然大波。

干细胞治疗心脏病作为当今医学领域的研究热点之一，备受人们的期待。然而，所谓的“c-kit阳性心脏干细胞”(以下简称c-kit干细胞)实际上并不存在。造假者不仅骗取了美国的高额科研经费，还误导了全球相关研究，几乎欺骗了全世界。

然而，随着舆论的发酵，很多人开始质疑干细胞技术治疗心脏病的潜力。C-kit干细胞是冷的，干细胞治疗心脏病可靠吗？通过查阅文献和咨询相关领域的技术专家，《中国科学报》做出如下解读。

“这一事件的曝光并不是什么新鲜事。学术界研究c-kit干细胞已经有四五年了。”北卡罗来纳大学教堂山分校人类多能干细胞实验室学术主任、北卡罗来纳大学麦卡利斯特心脏研究所副所长李茜告诉记者《中国科学报》，“我们从来不相信这种干细胞的存在，现在我们终于回到了根源。”

李茜表示，c-kit干细胞不存在的结论已经在该领域达成多年共识，这次终于“被报道并引起轩然大波”。然而，李茜强调，c-kit干细胞的神话并不意味着心肌再生整个领域的颠覆。

李茜说，科学家受到一些两栖动物(如火蜥蜴)强大的自我再生能力的启发，随后发现模型生物斑马鱼的心脏具有自我修复能力。在这方面，杜克大学的肯尼斯波斯实验室做了很多前瞻性的工作。德克萨斯西南医学中心的研究人员还发现，小鼠心脏在出生一周后仍具有再生能力。

此外，还有很多实验室致力于寻找在进化过程中可能丢失或未找到的启动心肌再生的“钥匙”，如贝勒医学院的詹姆斯马丁实验室、英国牛津大学的保罗莱利实验室、以色列魏茨曼科学院的埃尔达德萨霍尔实验室等，并取得了一些可喜的进展。

有不止一个“干细胞钥匙”

全世界科学家对心肌再生的研究远远超出了c-kit干细胞的范围。李茜提醒，关于利用干细胞技术研究心肌再生的主张，事实是，干细胞治疗心脏病的大门并没有关闭，开启心肌再生的“干细胞钥匙”不止一把。

首先，谬误的“寻找c-kit干细胞”只是众多尝试之一，还有另一条路：——许多科学家正在探索利用胚胎干细胞、间充质干细胞和诱导多能干细胞(iPS细胞)来研究心肌再生。其次，人们对干细胞用于心肌再生的探索并不局限于直接分化为心肌细胞。有研究发现，干细胞的旁分泌功能对心脏修复也非常重要。

多年来，科学家在这些领域取得了长足的进步。

胚胎干细胞是一种全能干细胞，人体内的各种细胞都是从它分化出来的，当然也包括心肌细胞。《自然》和《自然—生物技术》发表了胚胎干细胞治疗心脏病的研究成果。

2014年，科学家在《自然》上表示，来源于人类胚胎干细胞的心肌细胞可以对梗塞的猕猴心脏进行血运重建。2018年，《自然—生物技术》也发表了类似的结果：华盛顿大学的研究人员发现，胚胎干细胞衍生的心肌细胞形成了新的肌肉，并整合到心脏中，使心脏再次具有泵血功能；在一些动物中，这些细胞将心脏功能恢复到正常值的90%以上。

IPS细胞和胚胎干细胞具有相似的多能性。京都大学田中伸美教授因发现iPS细胞获得2012年诺贝尔生理学或医学奖。利用这项技术，科学家可以利用患者自身的体细胞诱导干细胞，然后在适当的条件下分化(如心肌细胞等)。)，并用它们来治疗疾病。

华盛顿大学查尔斯默里实验室多年来一直致力于将诱导多能干细胞分化的心肌细胞移植到受损心肌中，并在灵长类动物中取得了令人兴奋的结果。美国杜克大学Nenad Bursac实验室利用iPS细胞分化的心肌细胞与生物材料结合，制作3D模拟心肌膜，并开始在大动物模型中积极尝试。

2016年，发表于《科学—转化医学》的研究揭示，由iPS细胞衍生的心肌细胞和内皮细胞创造的“人工心脏组织补片”可以使动物梗死的心脏部位再生(血运重建)，改善心室功能。

值得一提的是，今年7月，全球首例iPS细胞治疗心脏病临床试验在获批。具体来说，政府批准将iPS细胞衍生的心肌细胞切片(0.1毫米)植入缺血性心肌病患者的心脏表面。临床试验预计于2019年3月开始。

间充质干细胞也是多能干细胞，可以在身体组织中分化成多种细胞。科学家发现，间充质干细胞的神奇之处似乎不在于直接分化为心肌细胞，而在于分泌各种细胞因子和生长因子促进心脏的自我修复。事实上，间充质干细胞是目前唯一进入心脏病治疗领域的细胞。

临床实验的干细胞。

2018年9月，《干细胞转化医学》对23项临床研究1148例患者的试验结果进行了统计分析，结果显示，间充质干细胞治疗急性心梗和缺血性心力衰竭的整体结果是积极的，患者总体心脏功能有显著改善，而且这种疗法看起来是安全的。

未来聚焦三条可取之路

记者了解到，干细胞治疗心脏病的潜力不仅吸引了大量科研工作者，还牵动着一些企业家的神经;相关的探索也不再局限于基础研究领域，在临床应用领域也越来越受到重视。一个例子是，今年5月，医药巨头阿斯利康宣布与瑞典一家生物公司合作启动干细胞治疗心脏病的项目。

“还有许多科研工作者，为找到心肌再生的最佳方案而辛勤工作着。”钱莉说，这次的撤稿事件，人们不能杯弓蛇影，把干细胞治疗心脏病一竿子打死;更不该因噎废食，全盘否认干细胞在心肌再生中的应用和前景，而应汲取教训，脚踏实地地做好每个实验，认真如实地报道每个发现。

谈及心肌再生领域的未来研究方向，钱莉认为主要有三条可取之路。其一，是找到那把开启内源心肌细胞自我再生的“钥匙”，如何让它们在“需要的时候”重新分裂增殖;其二就是干细胞疗法，这包括植入间充质干细胞、多能干细胞分化的心肌细胞及其衍生出来的心肌薄膜、三维立体组织、外泌体等;最后是“在体重编程”，即将受损情况下正在变成瘢痕组织的成纤维细胞转分化成心肌细胞。

“未来科学家需要进一步立足于提高改进效率、方法和转化应用，力求安全简易快捷。”钱莉提醒道。

事实上，干细胞领域作为发育生物学和细胞生物学的一个交叉分支，已有半个世纪的发展和传承，并在不断自我纠错中曲折前进。

“心肌再生是一个迫切需要解决的难题，值得研究者投入和努力。”钱莉说，不过，科学道路一向曲折，不可能一蹴而就，需要大众的支持和理解，给予科研工作者们一个正面积极的环境去探索科学的真相。