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　　ESC是胚胎发育早期由囊胚内细胞团分离培养的细胞，这种细胞保留着能分化为任何细胞的能力。ESC可以分化为心肌细胞，但成年或新生心肌组织不能提供人ESC（human embryonic stem cells, hESC）分化为心肌细胞的微环境，将未分化的hESC植入小鼠心脏会导致畸胎瘤的形成；将预分化的hESC来源的心肌细胞（human embryonic stem cells derived cardiomyocytes，hESC-CM）植入未受损心脏或梗死后心脏则没有畸胎瘤形成，而且这些细胞能在心肌组织中存活和增殖，并能减轻心肌梗死面积和改善心室重塑，延长心室射血时间并提高左心室射血分数,促进梗死后心功能恢复。

　　将hESC-CM移植到无胸腺大鼠的心脏，其存活率高达4周。将hESC-CM细胞移植到非人类灵长类动物心脏，可使梗死后心肌再生，而且移植细胞与原宿主心肌细胞形成电生理连接，移植区细胞表现出与宿主心电图同步的正常钙瞬变，但出现了非致死性心律失常。

　　心肌梗死后最初几天组织损伤和炎症反应达到高峰，细胞移植在这个急性反应期存活率很低，而进行hESC-CM细胞移植前用血红素氧合酶-1(Ho-1）激动剂预处理hESC-CM，能增加细胞在梗死区心肌的存活率，因此能更有效地促进心肌梗死后心脏再生。Notch信号通路存在于干细胞上，激活Notch通道能促进hESC分化为心肌细胞，并能激活心血管干细胞分化，从而促进大量心肌细胞再生。

　　研究发现，ESC产生的外泌体中含有独特的microRNA、蛋白质及细胞周期激动剂，能促进更多的心肌梗死后心肌细胞重新进入细胞周期，并能促进CPC增殖、存活及分化为心肌细胞，从而促进梗死后心脏结构和功能修复。

　　由于hESC治疗可能存在致畸胎瘤心脏再生的干细胞研究进展（中）、心律失常、移植存活率低及存在伦理问题，且许多机制还未明确，目前的研究只限于动物实验，因此需要进一步研究使hESC诱导心脏再生成为一种可行途径并进行临床试验。

　　研究发现C-myc、Oct4、Sox2和Klf4 4个基因维持着干细胞的多能性，表达这些基因的小鼠成纤维细胞可以转化成类似于ESC的细胞，这些细胞被称为iPSC。研究表明，iPSC可以分化为心肌细胞，并且iPSC分化的心肌细胞具有与来源于ESC的心肌细胞相同的特性。

　　将GATA4、Mefc2和Tbx5（GMT）转染到小鼠成纤维细胞中，可以诱导20%的成纤维细胞转变为心肌样细胞，且培养3 d后可检测到心肌细胞特异性蛋白表达。将GMT转染到梗死后心肌细胞或将这些转录因子与多克隆抗体结合，可以使梗死周边区4%~35%成纤维细胞转化为心肌细胞，从而减少瘢痕面积并改善左心室功能。

　　转化生长因子-β(transforming growth factor-β,TGF-β）抑制剂、Wnt抑制剂和GMT一起作用于心肌梗死后心肌，可以更明显地促进心脏成纤维细胞直接转化为心肌样细胞，心功能也得到明显改善。

　　研究显示，表达血小板衍生生长因子受体（platelet derived growth factor receptor,PDGFRA）的iPSC具有更高的分化为心肌细胞的潜能。通过外源基因导入成年哺乳动物体细胞，基因表达调控蛋白或microRNA来诱导成熟体细胞转化为iPSC 。这些研究表明，iPSC-CPC可以有效促进心脏再生。

　　随着研究的深入，诱导iPSC的途径越来越多，且iPSC是从自体体细胞诱导转化，不存在伦理问题，也不存在免疫排斥反应。然而，目前iPSC分化为心肌细胞的效率低，iPSC分化的心肌细胞钙处理、肌浆网功能及对肾上腺素能系统反应能力还不够成熟。

　　iPSC应用于心血管疾病的临床研究表明，iPSC分化的心肌细胞是不成熟的心肌细胞，不适用于人类疾病模型，且存在潜在的致畸和致心律失常问题。心肌梗死后需要大量的心肌细胞再生来修复心脏结构和功能，提高分化效率、解决诱导的心肌样细胞的结构与功能问题、减少可能致畸和致心律失常的风险问题以及诱导iPSC的分子机制，是目前需要解决的问题。

　　随着技术的提高和研究的深入，相信这些问题可以逐步解决，并能最终成功运用于临床，为心脏再生提供有效的途径。