图1:在世界范围内，不同的治疗方法正在被开发以对抗心血管疾病。
(一)我们实验室采用“广角镜头”的方法进行疾病研究，同时追求多种研究方向。
(B)我们在这里讨论三个最近的研究从我们的实验室，包括新的研究方向，预防治疗后并发症，生物工程组织移植，和产生干细胞治疗。
全文
凯瑟琳•K•米勒1、4、5索尼娅Schrepfer1、2、3、4、5 *
1汉堡大学心脏中心，移植和干细胞免疫生物学(TSI)实验室，martininistrasse 52，德国2德国汉堡大学心脏中心心血管外科，马丁尼大街52号
3.3斯坦福大学医学院心胸外科，300 Pasteur Drive, Falk Cardiovascular Research Center, Stanford CA, USA
4心血管研究中心(CVRC)，汉堡-埃彭多夫大学医学中心，马丁尼大街52号，德国
5Deutsches Zentrum für herz - kreislauforschung (DZHK)， Standort Hamburg, University Medical Center Hamburg- eppendorf, martininistrasse, Germany
*通讯作者:Sonja Schrepfer，汉堡大学心脏中心，移植和干细胞免疫生物学实验室(TSI)， Martinistr. 52，校园研究(N27)， D-20246汉堡，德国，Tel: +49-40-7410-56953;传真:+ 49-40-7410-59663;电子邮件:schrepfer@stanford.edu
心血管疾病;移植;干细胞疗法;免疫生物学
世界各地的科学家正在竞相推进移植治疗广泛的医学疾病和紊乱。我们的实验室(图1A)专注于心血管疾病的新治疗方法的开发，心血管疾病是全球主要的死亡原因。目前许多可行的心血管疾病治疗方案依赖于移植与供体受体不匹配的遗传物质(即异体器官或组织)。无论是对完整器官、组织或细胞的移植，受者身体排斥移植材料的倾向是目前创造成功临床治疗的最大障碍之一。
我们的实验室认为，要有效地治疗心血管疾病的许多方面，重要的是培养多种多样的临床选择。我们的疾病研究“广角透镜”方法包括开发预防治疗后并发症的方法，用于移植的生物工程组织，以及促进有效的干细胞治疗(图1B)。我们希望通过这些和其他研究方向的平行推进，从多个角度来对抗心血管疾病。在这里，我们描述了几个最近的发现，并讨论了未来可能的研究方向。
2014年，我们提出二氯乙酸可用于预防支架内再狭窄[1]。支架内再狭窄是一种可能致命的治疗后并发症，其特征是大量平滑肌细胞(SMC)增殖。在肌内膜形成损伤模型中，SMCs表现出更高的增殖率和抗凋亡能力。有趣的是，与此同时，SMC线粒体的膜电位变得超极化。我们鉴定了丙酮酸脱氢酶激酶2 (PDK2)作为这些现象的调节因子。通过药理学(用二氯醋酸盐)或遗传学(通过慢病毒方法)阻断PDK2功能，线粒体膜电位的超极化降低，SMCs恢复进入凋亡的能力。由于二氯乙酸可减弱支架内再狭窄相关的发病机制，且分子靶点范围狭窄，因此它在预防治疗后增殖性血管疾病发展方面具有很强的潜力。
尽管临床研究取得了重大进展，心血管疾病仍然是全球头号死亡原因。直到最近，器官移植一直是治疗心脏病的主要技术，但这一选择面临着严重的困难，因为器官可用性低，往往伴随着痛苦的长时间等待。心血管研究的“圣杯”将是开发一种有效的方法来再生患者的心脏组织。修复心脏组织的一个很有希望的创新方法是将干细胞移植到心肌中。虽然干细胞治疗显示出巨大的潜力，但移植异体干细胞材料的排斥反应限制了这项技术的预期积极效果。考虑到这一点，已经有人提出，可以通过体细胞核移植(SCNT)快速和容易地生成患者特异性多能干细胞。虽然这类细胞的创造可以成功实现，但我们最近的研究表明，移植核转移衍生胚胎干细胞(NT-ESCs)由于其异基因线粒体DNA[2]引起强烈的适应性免疫应答。不匹配的线粒体蛋白似乎导致NT-ESCs容易被受体排斥。干细胞治疗的进一步研究应该考虑到非自体线粒体对免疫系统排斥反应的影响。
生物工程心脏组织是修复缺血性心脏损伤后无功能心肌组织的另一种潜在方法。然而，移植受者的免疫系统将如何对生物工程组织的支架反应仍然是一个悬而未决的问题。在我们的实验室中，我们在动物模型[3]中测试了以纤维蛋白为基础的基质作为从自体细胞生长移植心脏组织的结构基础。移植后，虽然纤维蛋白基质本身引起免疫反应增加，但似乎并不影响移植的同基因细胞的长期保留。这表明未来使用纤维蛋白基质支架支持患者特异性干细胞来源的组织移植的可能性。
世界各地的实验室，包括我们自己的实验室，继续追求与移植免疫学有关的许多重要的开放科学问题，包括如何防止移植后异基因材料的排斥。虽然针对患者的诱导多能干细胞是解决这个问题的一种方法，但单个患者细胞系的生成是非常耗时、成本和劳动密集型的。一个更实用的选择是对干细胞系的免疫原性进行分子修饰，以创造一个现成的现成细胞系。另外，产生局部低免疫原性环境将是防止移植后异基因材料排斥的一种新方法;然而，这种方法还有待描述。成功开发这两种技术中的任何一种都将对研究人员和临床医生都非常有益。
随着时间的推移，科学研究已经朝着专业化方向发展，大多数项目只专注于疾病治疗的一个特定领域。我们相信特定的研究目标是非常重要的，因为它们提供了对问题强有力和直接的洞察，但我们也相信不同的疾病——如心血管疾病——需要多样化和个性化的治疗选择。同时使用多种先进的技术来解决各种问题是我们产生有效的临床治疗方法的最佳选择。
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引用:移植与干细胞免疫生物学:心血管疾病研究的转化方向。移植研究1(1):doi http://dx.doi。org/10.16966/2473 e101——1730.
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