心脏病发作损伤与心肌梗死病理

世界首次:工程化免疫细胞同时清除心脏瘢痕组织并再生心肌

作者:omuat.com | 2026年6月21日

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心梗后心衰的未解危机

全球每40秒就有一人经历心脏病发作。现代心脏导管介入术虽能在数分钟内重新开通阻塞动脉,却无法逆转已经造成的损害:数百万心肌细胞死亡,机体用僵硬、无功能的瘢痕组织取而代之。这种瘢痕——称为纤维化——逐渐削弱心脏功能,导致相当比例的幸存者发展为心力衰竭。经过数十年的研究,尚无疗法能同时清除瘢痕组织并再生功能性心肌。直到现在。

心脏病发作损伤与心肌梗死病理

现有细胞疗法的局限性

近年来,CAR-T细胞疗法和CAR-巨噬细胞疗法在减少心脏纤维化方面展现出希望,但它们存在根本性的局限:可以清除瘢痕组织,但无法再生已丢失的心肌细胞。梗死区域在功能上仍是空白的——瘢痕被移除,但没有新的泵血组织替代。此外,这些细胞类型向梗死区域的归巢能力不足,限制了其治疗效果。

反之,干细胞方法虽可促进一定程度的组织修复,但缺乏精准靶向和消除阻碍再生的病理纤维化环境的能力。

受损心脏中的心脏纤维化瘢痕组织

pCAR-单核细胞的突破

2026年6月4日,一项里程碑式研究发表于**《Cell Stem Cell》(影响因子20.4)。山东大学齐鲁医院的研究团队——由张澄教授(欧洲科学院院士)和杨建民教授领导,联合山东大学药学院的姜新义教授和陈晨教授——创建了一种全新类型的工程化细胞,称为多效嵌合抗原受体单核细胞(pCAR-Mos)**。

这一创新简洁而强大:团队没有选择T细胞或巨噬细胞作为载体,而是选择了单核细胞——这种循环前体细胞天然地向组织损伤部位迁移。他们为这些单核细胞设计了双功能基因构建体:

  • 模块1: 靶向成纤维细胞活化蛋白(FAP)的CAR——FAP是产生心脏瘢痕组织的肌成纤维细胞表面大量表达的标志物——使细胞能够特异性寻找并吞噬(包裹并摧毁)产生瘢痕的细胞。
  • 模块2: 分泌Agrin(聚集蛋白)的模块——Agrin是一种大型细胞外基质蛋白,最近被鉴定为心肌细胞增殖和心脏再生的强效诱导因子。

工程化CAR单核细胞疗法设计

双重作用:纤维化清除与心肌再生

体外实验证明,pCAR-Mos实现了前所未有的治疗效果:它们同时摧毁瘢痕形成细胞,并为新心肌的生长创造条件。CAR介导的对FAP阳性肌成纤维细胞的吞噬作用被Agrin增强,产生协同效应——Agrin不仅直接促进心肌细胞增殖和血管生成,还提高了工程化单核细胞的吞噬效率。

关键的是,与传统的CAR-巨噬细胞相比,单核细胞表现出了更优越的梗死区域靶向能力,这得益于它们作为对损伤信号做出反应的循环免疫细胞的天然归巢特性。这意味着更多的治疗细胞能够到达受损组织——它们最需要的地方。

纤维化清除与心脏再生双重作用机制

体内实验结果:恢复心脏功能

在心肌梗死小鼠模型中,pCAR-Mos疗法取得了显著成果:

  • 显著改善左心室射血分数——衡量心脏泵血能力的关键指标
  • 缩小梗死面积并增加梗死壁厚度——组织修复的结构性证据
  • 减少FAP阳性肌成纤维细胞和胶原沉积——证实瘢痕组织被清除
  • 激活心肌细胞增殖和新生血管形成——证明功能性心肌再生

对治疗后的心脏进行单细胞RNA测序显示,pCAR-Mos实现了梗死后微环境的多维重塑,调节免疫细胞群、细胞外基质组成和信号通路,创造再生生态位——远超此前CAR细胞方法仅能减少纤维化的效果。

工程化细胞疗法治疗后心脏功能恢复

安全性与未来方向

全面的安全性评估证实,pCAR-Mos在体内具有极佳的安全性,没有发现脱靶毒性或不良免疫反应的证据。这是一项关键发现,因为安全性问题历来限制了CAR细胞疗法的临床转化。

这项被中国学术媒体称为”解决了世界级难题”的研究,开辟了一条变革性的治疗路径:首次通过单一的细胞疗法同时实现瘢痕清除和功能性组织再生——这是心梗后治疗的两大圣杯。pCAR-单核细胞平台还具有广泛的潜在适用性,可用于其他纤维化疾病,包括肝纤维化、肾纤维化和肺纤维化。

山东大学齐鲁医院作为国家级顶级医疗机构,拥有络病理论创新转化全国重点实验室,持续推动心血管医学的前沿。对于全球心梗后心衰患者,这项研究让人们看到受损心脏真正愈合的未来。

心脏再生医学与研究的未来

参考文献

  • Wu Z, Zou X, Chen C, et al. Engineered CAR-monocytes coordinate fibrosis clearance and cardiac regeneration following myocardial infarction. Cell Stem Cell. 2026;33(6):913-929.e7. DOI: 10.1016/j.stem.2026.04.003
  • 山东大学齐鲁医院官方新闻稿。2026年5月31日。
  • PubMed: PMID 42034061
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