规范的药物和血管再通治疗虽能显著降低心脏病患者的死亡率和致残率，但无法从根本上改变心肌细胞凋亡和坏死的事实。因此，人们试图以细胞和基因治疗弥补或取代损伤的心肌细胞。心肌细胞来自脏壁中胚层间充质细胞，后者在胚胎发育期分化为成肌细胞，进而分化为成熟肌细胞。有研究认为，成年心肌中存在具备干细胞特性的未分化细胞，即心脏干细胞（CSC）。因此，应用成体干细胞移植治疗心血管疾病已引起医学界的重视，但是，由于供体心肌细胞获取困难，且存在伦理、法律及免疫排斥反应等的问题，难以用于临床。相比骨髓来源的干细胞在取材、扩增、诱导和定向分化等方面具有无法比拟的优势，因而备受青睐。
 
    心肌梗死的应用研究
    心肌梗死目前的治疗方法包括药物治疗、介入治疗和手术治疗，但这些治疗方法并不能使功能性心肌细胞再生，避免瘢痕组织形成。   
     
    1999年，Makino等首次在体外以5-氮胞苷诱导骨髓干细胞分化为心肌细胞。2001年，Orlic等将骨髓干细胞移植到梗死的心肌组织，发现移植细胞可分化为心肌细胞。葛均波等分别采用小型猪、大鼠心肌梗死模型，经冠状动脉及外周静脉移植骨髓间充质干细胞（MSC）发现，自体MSC移植改善心功能可能是通过促进梗死周边缺血心肌的血管新生和移植细胞分化，并与基础心功能呈负相关。王建安等发现移植细胞能在心梗局部微环境存活改善心功能，延缓心室重构，可能机制：移植细胞向心肌样细胞、血管内皮细胞和平滑肌细胞分化，减轻梗死区瘢痕组织延展，提高残存心肌有效收缩；更重要的是，移植的MSC在局部心梗微环境中可能通过旁分泌作用促进血管新生，减少心肌细胞凋亡，增加移植细胞存活；MSC抗凋亡可能为细胞膜上电压依赖性钾通道失活；改善心室重构可能为抑制基质金属酶（MMP）-2和MMP -9表达、减少胶原纤维形成。国内外学者还发现，内皮祖细胞（EPC）在心梗缺血区积聚并整合到局部血管，心功能改善，缺血区血管密度增加，左心室瘢痕较对照组小，并检测到人特异性内皮细胞的标志。临床研究也证实，EPC移植可通过重建心肌梗死区血供提高左心室射血分数和梗死心肌存活率。

    现有研究表明，干细胞特别是MSC移植治疗心肌梗死及缺血性心肌病是安全、有效而且可行的。移植细胞修复梗死心肌细胞的作用机制除了移植细胞直接横向分化外，促血管生成、抗心肌凋亡等旁分泌作用可能是更主要的原因。

    心肌病和慢性心衰应用研究　　
    基于对MSC多向分化潜能及其改善缺血性心脏病患者心功能的认识，国内外也开展不少MSC移植治疗扩张性心肌病的基础研究及临床尝试。李国草等以盐酸阿霉素静脉注射建立兔扩张性心肌病模型，心肌内注射MSC，术后4周发现自体移植的MSC可增殖分化为心肌样细胞和血管内皮样细胞，并可通过神经体液调节改善心功能。近期，张瑶等自体MSC移植治疗兔扩张性心肌病的实验也得到类似结论。Nagaya等将体外分离培养的MSC直接注射入扩张性心肌病大鼠心肌，5周后发现MSC移植改善大鼠心功能，并通过促进心肌及血管新成抑制心肌纤维化。除移植细胞向心肌样细胞和血管内皮细胞分化外，还可能与分泌大量促生血管生成因子、抗心肌细胞凋亡因子、促有丝分裂因子等有关。       

    祝曙光等采用小型猪左侧开胸在左冠状动脉回旋支起始部放置Ameroid环4周的方法建立猪慢性缺血性心脏病模型，进行自体骨髓单个核细胞心肌移植。4周后发现，自体骨髓单个核细胞移植可能通过改善缺血心肌血供来实现心功能提高。

心血管疾病前期临床试验
    REPAIR-AMI试验是迄今最大的多中心随机对照试验，204例AMI患者在再灌注治疗3～7天后，接受经冠状动脉自体骨髓单个核细胞或安慰剂（培养液）治疗。4个月后，治疗组LVEF显著提高。1年后，细胞治疗组的主要心血管事件（死亡率、再发心梗、任何血管重建事件）明显减少。早期的TOPCARE-AMI试验也取得了类似的结果。Perin等入选心梗后未接受再灌注治疗的重度心衰患者，进行细胞移植治疗的前瞻性研究。骨髓干细胞通过NOGA导管注射到电生理标测后存活心肌心内膜下。4个月后随访发现，与对照组比较，移植组的心肌血流增加，左心室整体和节段功能改善。最近《新英格兰医学杂志》发表的对照研究中，骨髓单个核细胞与循环祖细胞及对照组相比，能有效增加慢性缺血性心肌病患者的LVEF，这给为数不多的慢性缺血性心肌病细胞移植治疗的临床研究带来希望。王建安、葛均波、李占全等的多项研究显示，对STEMI、亚急性MI、慢性缺血性心肌病、缺血性心衰、陈旧性MI以及原发性扩张性心肌病患者的干细胞移植均取得一定疗效，与对照组相比，前两组心脏功能改善显著，而对陈旧性心肌梗死和扩张性心肌病左心室收缩功能的改善有限。张书宁、葛均波等对7项随机对照研究的荟萃分析证实，经冠状动脉自体骨髓干细胞移植治疗可显著改善MI后LVEF并有效防止左室收缩末期容积的不良增加，但未能有效改善左室重构。

    综合分析显示，干细胞移植治疗是安全的，但在有效性方面仍缺乏一致性结论。而且，干细胞的有益作用是旁分泌机制还是其增殖分化产生新的心肌样细胞所致仍是目前争论和研究的焦点。要回答上述问题，需要进一步临床和基础的机制研究，需要对细胞移植中各重要环节进行更加统一的对比研究。

    心血管领域的前景展望
    目前干细胞治疗仍处于基础研究到临床应用的过渡期，其治疗心血管疾病的研究也尚处于起步阶段，我们对该技术的研究和应用应持谨慎乐观的态度。在现阶段和未来的研究中，我们应设法解决以下问题：（1）是否已明确干细胞移植对象？何种细胞类型最好？何为最佳时机？（2）是否已明确干细胞修复损伤心肌、改善心功能的机制？（3）干细胞能否在心脏内保持有效性？（4）能否在开展临床试验的同时充分保证患者安全？如何追踪干细胞在人体内的行踪及结局？

    目前，在全球注册的干细胞临床研究多是一期或二期临床试验，尚没有大样本的三期临床试验，而且部分研究是非随机化研究。我们需要在确保安全的前提下设计更加严格的前瞻性、随机、双盲、多中心、大样本的临床研究推动干细胞治疗的长足发展。临床试验设计终点应超越一些替代性指标，从而获得有足够说服力的证据来阐明临床终点的差异，如生存率、住院率、再发心肌梗死等。而且，临床研究不应仅停留在安全性和有效性的观察上，而应在作用机制上进行更好地设计论证。

    我们相信，只有将初步研究结果延伸为科学临床试验，才能真正证明干细胞治疗的安全性和有效性。最终将这一新疗法引入临床，与现有常规疗法共同为人类造福。我们期待这一天早日来临！