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本文综述了人多能干细胞衍生的心肌细胞（hPSC-CMs）和心脏祖细胞（hPSC-CPs）用于心肌梗死（MI）后心脏修复的研究。近二十年的临床前研究发现，这些细胞能稳定移植、改善心脏功能，但在细胞留存、作用机制和心律失常风险等方面仍有挑战，为后续研究提供方向。
引言
缺血性心脏病是全球首要死因，心肌梗死（MI）是其主要表现形式，会导致大量心肌细胞不可逆损失，坏死心肌被无收缩功能的瘢痕组织替代，常引发心力衰竭。现有治疗手段有限，心脏移植供体不足，因此人多能干细胞衍生的心肌细胞（hPSC-CMs）和心脏祖细胞（hPSC-CPs）移植成为修复受损心脏、恢复左心室（LV）收缩功能的研究热点。
近二十年，研究人员建立了可规模化制备 hPSC-CMs 和 hPSC-CPs 的方法，并在多种小动物和大动物 MI 模型中进行测试，相关数据为近期开展的 1 期临床试验提供了依据。不过，现有研究在实验设计上存在显著差异，如测试的细胞类型不同，hPSC-CMs 是表达心肌肌钙蛋白 T 或心室肌球蛋白轻链 - 2 等标记的成熟心肌细胞，hPSC-CPs 是可分化为心肌细胞、内皮细胞和心脏成纤维细胞的多能祖细胞；实验动物模型和免疫抑制方案也有不同，且 MI 诱导方法、细胞递送途径和时间、细胞剂量以及移植后生理监测方法等变量众多，导致研究结论不一致。本文围绕多数已发表研究中的关键发现展开，总结三个主要 “经验教训”。
人多能干细胞衍生的移植心肌的表型
用 hPSC-CMs 或 hPSC-CPs 修复受损心脏的概念，源于早期使用原代胎儿和新生啮齿动物心肌细胞以及小鼠胚胎干细胞衍生的心肌细胞进行的移植研究。在这些研究中，植入的心肌细胞形成移植心肌小岛，随时间推移结构逐渐成熟。hPSC-CMs 或 hPSC-CPs 移植后，也能在梗死心脏的瘢痕组织内形成新的人源心肌，这一能力与多数成体干细胞不同，不过其实现的再肌化程度通常仅占梗死总面积的一小部分，且研究随访时间较短，还需更多工作证明其长期植入效果。
小动物心肌梗死模型中对左心室功能有益影响的证据
基于 hPSC 的心脏治疗主要目标是恢复收缩功能。多个实验室在临床前 MI 模型中测试 hPSC-CMs 和 hPSC-CPs 的疗效，尽管细胞产品、实验设计和结果存在差异，但多数研究表明，至少在急性和亚急性 MI 模型中，它们对 LV 收缩功能有有益影响。
宿主 - 移植物机电耦合的证据
hPSC-CMs 和 hPSC-CPs 区别于其他用于临床前 MI 模型测试细胞的特征之一，是它们具有宿主 - 移植物机电整合能力。hPSC-CMs 含有细胞间电通讯所需的亚细胞机制，包括可检测到的缝隙连接蛋白 Cx43 的低表达。虽然 hPSC-CM 移植组织常被瘢痕组织与宿主心肌隔开，但仍能实现机电整合，不过这种整合并不完美，在大动物模型移植后与移植物相关的心律失常风险增加有关。
其他剩余挑战
hPSC-based 心脏疗法成功转化还面临其他挑战。目前尚不确定哪种 hPSC 衍生物最适合实现有效的心脏再生，hPSC-CMs 和 hPSC-CPs 哪种细胞产品更安全、更有效并不明确。
结论
近二十年的临床前研究表明，hPSC-CMs 和 hPSC-CPs 移植是治疗 MI 后心力衰竭的可行再生疗法。这些细胞能在小动物和大动物 MI 模型中稳定植入，对 LV 收缩功能有有益影响，并形成机电整合的新心肌。基于这些数据，多项基于 hPSC 的心脏临床试验已开展，但仍需解决细胞留存、作用机制和心律失常风险等问题，以进一步提高治疗的安全性和有效性。
