概念
　　缺血性心脏病(ischemic heart disease, IHD)已成为当今世界威胁人类健康的重大疾病之一，其防治是全球性首要卫生健康问题。这类疾病以完整舒缩功能的心肌细胞数量减少和血管闭塞为特点，由于成熟个体的心肌细胞很少有再生功能而难以满足心肌修复的需要，因此在受到损伤(如心肌梗死)后，受累心肌纤维化及心室重构，心脏舒缩功能下降，导致心力衰竭、心律失常等。尽管近年来该类疾病的治疗措施有了长足的进展，如溶栓治疗、经皮冠状动脉腔内成形术(percutaneous transcoronary angioplasty, PTCA)和冠状动脉旁路移植术(coronary artery bypass grafting, CABG)等方法可明显提高患者的生活质量并延长寿命，但疗效有限。当前，利用各种干细胞实现心肌细胞和组织再生的细胞性心肌成形术(cellular cardiomyoplasty, CCM)有望为缺血性心血管疾病的治疗开辟新途径。CCM是以培养的收缩性体细胞作为“补片”种植于受损心肌疤痕组织中进行心肌重建，在修复心肌结构和减少坏死心肌面积的同时，改善心脏血流动力学状况及心功能，尽管还存在很多悬而未决的问题，但诸多动物实验和临床试验的结果令人鼓舞。
　　基础研究背景
　　近些年来在如何修复不可逆的心肌坏死所造成的心功能不全方面做了很多研究。Soonpaa等于1994年在《SCIENCE》杂志上报道了率先尝试心肌细胞移植修复坏死心肌的实验研究，该实验小组将小鼠胚胎心肌细胞移植到正常小鼠心脏中，发现移植的心肌细胞能够存活并与受体心肌细胞产生闰盘连接，初步证实了心肌细胞移植的可行性。随后，各种干细胞移植实验用于心血管疾病的再生医学研究，目前细胞性心肌成形术(CCM)已成为实现心肌再生治疗缺血性心脏病的一种新尝试。朱洪生等于2000年在《中华医学杂志》报道了自体骨骼肌卫星细胞植入成年杂种犬的梗死心肌区域后，可观察到移植的卫星细胞对梗死心肌区内的心肌再生及心肌细胞基本结构具有一定的保护作用，这是国内最早报道CCM的实验研究，而且该课题组也是国内首个在“干细胞移植心肌再生医学”领域获得国家自然科学基金(2000年)资助者。另国内还有学者结合传统外科手术与新兴生物疗法的特点，在施行Dor氏左室成形术的同时进行骨骼肌成肌细胞移植治疗心肌梗死的大鼠，即通过左室成形术缩小左室容积、恢心室几何形态，迅速提高心功能，同时通过成肌细胞移植补充心脏收缩成分，提高左室顺应性，并且借助移植细胞分泌的体液因子延缓术后心室再次重构的发生，结果显示可以改善手术的疗效，延缓心室的再次扩大和心功能的再次恶化，这种科研思路在本质上与当前CCM的临床研究方式类似。
　　移植细胞(“种子细胞”)的来源和种类是CCM的关键环节，在理论上理想的“种子细胞”实现CCM应具备以下条件：(1)“种子细胞”在心肌瘢痕织中能够存活，且新分化细胞的肌小管应具有电-机械耦合功能，可与心脏原有的心肌细胞形成机电连接并同步收缩或舒张，增强心肌收缩力；(2)增加心肌毛细血管密度，改善心肌供血，最终达到替代坏死心肌细胞，恢复心功能的目的；(3)安全可行，易于操作，不违背社会伦理观念。目前，包括胚胎干细胞、组织干细胞、造血干细胞、骨髓间充质干细胞、内皮祖细胞及骨骼肌干细胞等细胞移植的许多动物实验及临床实验都报道了CCM可以改善心脏功能，此外，其他细胞如胎鼠的心肌细胞、平滑肌细胞、基因转染的成纤维细胞以及脂肪中分离出来的成纤维细胞样细胞等都有相应的实验研究，在损伤的心肌组织中能分化成心肌细胞，并能改善心功能。但具体机制仍然不清楚，这些“种子细胞”的分化、增殖及其功能的发挥是一个多层面、多因素的调节系统：
　　(1)分化作用，即“种子细胞”移植后分化新生的心肌细胞和/或肌样细胞取代受损坏死心肌，以维持心肌组织的相对完整性，限制心肌疤痕组织扩张，抑制梗死后心室重构；
　　(2)分泌作用，即移植细胞可分泌一些促进毛细血管再生的生长因子及细胞因子，进而改善心脏功能或表达细胞因子受体，调节心脏功能；
　　(3)移植后新生心肌细胞可与宿主心肌建立电机械耦合，直接参与宿主心脏收缩，增加受损心肌的顺应性，使梗死区心肌舒缩功能改善；
　　(4)增强受体心脏的厚度、弹性，根据Laplace定律，这能减少室壁扩张，改变心脏的几何构型，防梗死灶变薄、扩张，改善心脏功能；
　　(5)移植细胞促进受体心脏缺血/损伤病灶的血管增殖与血管新生，改善病灶的血液循环，防治心肌重构，从而改善心脏功能；
　　(6)抑制心肌细胞发生凋亡，将人的骨髓成血管细胞移植入心梗病灶内，可以抑制梗死灶内的细胞发生凋亡，从而改善心脏功能；
　　(7)严重损伤本身对干细胞的分化、增殖有促进作用。
　　然而CCM实验研究当中有关干细胞的“可塑性”观点最近也受到了挑战。2004年《NATURE》杂志上发表了两篇文章，两个独立的小组报道了小鼠骨髓干细胞移植不能分化为心肌细胞，他们采用高技术水平的细胞遗传学方法监测移植的骨髓干细胞，发现移植的骨髓干细胞并没有分化为心肌细胞，只是分化为不同的血液细胞。Kajstura等发现移植的骨髓干细胞在心梗区域心肌分化为再生心肌，但没有发生细胞融合，也没有分化为造血细胞。
　　临床研究现状
　　尽管关于干细胞治疗缺血性心脏病，亦即细胞性心肌成形术(CCM)的基础研究尚未取得一致的结果，但CCM的临床研究如2002年TOPCARE-AMI试验、2004年的BOOST实验等诸多研究均认为CCM可以改善心脏功能，有良好的应用前景。近些年由动物实验逐步应用于小样本临床研究主要是通过PTCA后经冠状动脉输注、应用心脏导航系统(NOGA)经心内膜行心肌内注射、行CABG的同时经心外膜行心肌内注射等途径实施CCM。在2000年度美国心脏病学会学术年会上，法国研究资料报告，对1名72岁男性患者进行CABG时，将术前培养2周的自体大腿骨骼肌细胞注射入心脏受损区，术后1个月观察到植入细胞具有收缩功能及代谢活动，心功能改善。后来Menasche等在用自体骨骼肌成肌细胞治疗缺血性心肌病的临床试验时观察有并发严重室性心律失常的现象，这种现象可能与骨骼肌和临近心肌细胞缺乏电耦合有关。由于骨髓单个核细胞分离简便，因而成为临床研究较常选用的细胞类型，2001年9月德国杜塞尔多夫的医学家Strauer等在世界上进行了首例自体骨髓干细胞移植治疗急性心肌梗死(acute myocardial infarction, AMI)的临床实验，他们将1×107个自体骨髓干细胞在PTCA过程中经导管植入到梗死相关动脉，10周后，通过心肌单光子发射计算机断层、超声心动图和核素心室造影显示心肌梗死范围减少，心脏射血分数升高，舒张末压降低，移植治疗后没有出现新的心肌缺血损害、炎性反应和恶性心律失常等不良反应，首次证明了经冠脉内输入自体骨髓单个核细胞治疗AMI是安全可行的。日本的Hamano小组资料报告也将骨髓干细胞移植用于临床试验研究，此后，在多个已完成的自体骨髓源性干细胞及血管内皮前体细胞移植治疗心肌梗死的小样本临床试验中，发现心功能可得到一定程度的改善；当然也有相反的研究结果。此外，最近还有采用干细胞动员的策略实现心肌和血管的再生，改善心功能。上海东方医院胸外科汪进益
　　国内在围绕骨髓干细胞治疗心肌梗死、心力衰竭开展的临床研究也已经有了数个中等规模的报告，初步肯定了自体骨髓干细胞移植治疗缺血性心脏病的有效性和临床可操作性，而胚胎干细胞、成体干细胞等其它类型干细胞研究也进入了临床前期。有学者对14例AMI患者发病时间在6周内和28例发病时间超过6个月的前壁心肌梗死患者以及14例原发性扩张型心肌病的患者进行了CCM的临床研究，发现在前壁心肌梗死恢复期经冠状动脉进行自体骨髓单个核细胞移植可以显著改善患者左室收缩功能，而对于发病时间超过6个月的前壁心肌梗死和扩张型心肌病患者，择期自体骨髓细胞移植仅有限地改善左室收缩功能。另有学者观察经皮冠状动脉内移植自体外周血干细胞治疗AMI的疗效与安全性，入选患者70例，其中干细胞移植组35例，干细胞移植组在常规治疗基础上加用粒细胞集落刺激因子皮下注射动员自体骨髓干细胞，6个月时干细胞移植组收缩末容积明显减小，舒张末容积无显著性变化，左室射血分数显著增高，左室壁节段性运动积分指数明显减低，提示左室收缩功能明显改善。尚有学者选择了冠心病患者和慢性心力衰竭的患者进行了小样本骨髓间质干细胞移植，观察得到类似的结果；其他几个研究小组也报告了他们的研究结果。
　　到目前为止，这一系列小样本非对照的临床研究结果显示CCM对心功能有一定的改善效果，但仅有少量临床资料显示CCM可促进AMI后左心室舒张末期容积的改善和梗死面积的减少，阴性临床报道较少，尚无临床资料表明输注的干细胞数量和临床症状改善之间有无必然联系。其原因可能是上述临床试验多数为非对照实验，使用的细胞类型和数量不尽相同，干细胞的采集和输注方式也有迥异，此外，接受治疗的患者病情状态也不相同，观察例数较少，随访时间较短，其长期的安全性和副作用尚未知晓，因此CCM对左室重构和心功能的影响尚有待更为深入的观察和研究，在现今循证医学时代，尚需大规模多中心随机临床研究证实其疗效及安全性。
　　展望
　　现代药物治疗在阻止心室重构和充血性心力衰竭进展方面还十分有限，通过细胞移植替代缺失的心肌(心肌再生)和促进心脏再血管化(血管新生)，为阻止缺血性心脏病(如AMI)后心室重构和充血性心力衰竭进展提供了一种全新的治疗策略。现今干细胞治疗缺血性心脏病，即细胞性心肌成形术（CCM）技术经历了从基础研究到临床应用的转变过程，动物实验及早期的一期临床研究都证实了其有效性，显示了强大的生机。但CCM治疗缺血性心血管疾病的研究尚处在初期阶段，仍存在很多问题亟待解决；尤其临床研究规模还很小，有待大规模随机对照临床研究来证实CCM心肌重建治疗的短期和长期效果。
　　随着对分化调控、信号转导、归巢分子机制等研究的深入及动物模型技术平台的不断完善，同时探索各项技术在临床应用的可能性，更多的大规模、临床随机双盲对照实验的开展，有望为CCM治疗缺血性心血管疾病扫清障碍，使其成为不同于传统药物治疗、心血管介入治疗和外科手术治疗的又一全新治疗方法。