综述：由hiPSC（诱导多能干细胞）衍生的心肌细胞制成的工程心脏贴片

《Stem Cell Research & Therapy》：Engineered cardiac patches from hiPSC-derived cardiomyocytes

　　

摘要

背景

心力衰竭仍然是全球主要的发病率和死亡率原因之一，心肌梗死后心肌再生的能力有限。人类诱导多能干细胞（hiPSC-CMs）衍生的心肌细胞由于其可扩展性、分化潜能和免疫适应性，已成为一种有前景的治疗资源。工程化的心脏贴片是一种将有序的心肌组织直接输送到受损心脏的策略，这种贴片由hiPSC-CMs与支持细胞和支架结合制成，从而克服了细胞注射疗法的局限性。

综述范围

本综述综合了2010年至2025年间的研究证据，涵盖了啮齿类动物、猪和非人类灵长类动物模型，以及首次进行的hiPSC-CM贴片临床试验。我们重点介绍了在成熟协议、血管化策略和支架工程方面的最新进展，并讨论了两种不同的转化研究范式：短期旁分泌支持与在持续免疫抑制下的长期肌肉再生。

结果

临床前研究表明，工程化贴片可以提高移植物存活率（移植物植入率在5%到15%之间），同时改善血管化、电耦合和左心室功能。在大型动物模型中，达到临床相关尺寸的贴片实现了持久的整合并改善了血液动力学。值得注意的是，与心肌内注射模型相比，这些贴片的致心律失常风险较低。日本和德国的早期人体试验证实了其可行性和安全性，并初步证明了其有效性，包括左心室射血分数的改善和NYHA功能级别的提升。尽管免疫原性、移植物成熟度和制造可扩展性仍是关键挑战，但基因编辑的低免疫原性细胞系、多途径成熟策略以及基于生物反应器的生产方法等创新为解决这些问题提供了潜在的解决方案。

结论

工程化的hiPSC-CM心脏贴片代表了再生心脏病学领域快速发展的前沿。虽然早期数据表明技术上可行且具有可测量的功能益处，但更广泛的应用仍需解决免疫兼容性、心律失常预防和大规模制造等方面的挑战。随着科学、工程和监管方面的协同进展，心脏贴片有可能成为治疗心力衰竭的一种变革性疗法。

背景

心力衰竭仍然是全球主要的发病率和死亡率原因之一，心肌梗死后心肌再生的能力有限。人类诱导多能干细胞（hiPSC-CMs）衍生的心肌细胞由于其可扩展性、分化潜能和免疫适应性，已成为一种有前景的治疗资源。工程化的心脏贴片是一种将有序的心肌组织直接输送到受损心脏的策略，从而克服了细胞注射疗法的局限性。

综述范围

本综述综合了2010年至2025年间的研究证据，涵盖了啮齿类动物、猪和非人类灵长类动物模型，以及首次进行的hiPSC-CM贴片临床试验。我们重点介绍了在成熟协议、血管化策略和支架工程方面的最新进展，并讨论了两种不同的转化研究范式：短期旁分泌支持与在持续免疫抑制下的长期肌肉再生。

结果

临床前研究表明，工程化贴片可以提高移植物存活率（移植物植入率在5%到15%之间），同时改善血管化、电耦合和左心室功能。在大型动物模型中，达到临床相关尺寸的贴片实现了持久的整合并改善了血液动力学。值得注意的是，与心肌内注射模型相比，这些贴片的致心律失常风险较低。日本和德国的早期人体试验证实了其可行性和安全性，并初步证明了其有效性，包括左心室射血分数的改善和NYHA功能级别的提升。免疫原性、移植物成熟度和制造可扩展性仍是关键挑战，但基因编辑的低免疫原性细胞系、多途径成熟策略以及基于生物反应器的生产方法等创新为解决这些问题提供了潜在的解决方案。

结论

工程化的hiPSC-CM心脏贴片代表了再生心脏病学领域快速发展的前沿。虽然早期数据表明技术上可行且具有可测量的功能益处，但更广泛的应用仍需解决免疫兼容性、心律失常预防和大规模制造等方面的挑战。随着科学、工程和监管方面的协同进展，心脏贴片有可能成为治疗心力衰竭的一种变革性疗法。