（來源：生物谷）

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缺血性心臟?。↖schemic heart disease, IHD）是全球范圍內(nèi)導(dǎo)致死亡的主要原因之一，目前治療方法雖能延緩疾病進展，但難以實現(xiàn)功能性心肌的再生。近年來，干細胞及其衍生的細胞外囊泡因其在調(diào)節(jié)心肌代謝、促進組織修復(fù)方面的潛力，成為心血管疾病治療研究的熱點。

2025年10月10日溫州醫(yī)科大學(xué)徐軍軍（通訊作者）團隊在國際知名期刊 nature旗下系列《NPJ cardiovascular health》發(fā)表題為《Metabolic regulation for the treatment of ischemic heart disease with stem cells and extracellular vesicles》的綜述性文章，闡述了心臟疾病的病理代謝改變，以及干細胞及其來源的外囊泡如何通過改善病理代謝恢復(fù)心臟功能。

1. 缺血性心臟病代謝紊亂：貫穿IHD進程的關(guān)鍵病理環(huán)節(jié)

心臟作為高耗能器官，其收縮與舒張高度依賴ATP的持續(xù)供應(yīng)。正常情況下，脂肪酸提供70%-90%的ATP，其余由葡萄糖、酮體和氨基酸代謝補充。而在IHD中，能量代謝紊亂成為疾病進展的核心環(huán)節(jié)，表現(xiàn)為：

● 葡萄糖代謝異常：缺血后糖攝取與糖酵解增強，但葡萄糖氧化受阻；

● 脂肪酸氧化失調(diào)：早期增強，晚期衰竭，脂毒性加劇心肌損傷；

● 支鏈氨基酸（BCAAs）代謝障礙：積累抑制葡萄糖氧化，加重缺血再灌注損傷；

● 酮體代謝增強：在心力衰竭晚期作為替代能源被大量利用。

2.干細胞及外囊泡：代謝調(diào)控的“多面手”

干細胞其細胞外囊泡通過多種機制改善心肌代謝：

● 促進葡萄糖代謝：上調(diào)GLUT1/GLUT4、PFK、GAPDH等關(guān)鍵蛋白，增強糖酵解與氧化磷酸化；

● 調(diào)節(jié)脂肪酸代謝：通過miR-100靶向CD36，抑制脂肪酸氧化，增強葡萄糖利用補償；

● 改善線粒體功能：促進線粒體生物合成、融合，抑制過度分裂與氧化應(yīng)激；

● 實現(xiàn)線粒體轉(zhuǎn)移：通過隧道納米管或外囊泡將健康線粒體轉(zhuǎn)移至受損心肌細胞，恢復(fù)能量代謝。

1. 缺血性心臟病心肌細胞的底物代謝改變、治療策略及干細胞在代謝調(diào)控中的作用

2. 缺血性心臟病心肌線粒體代謝調(diào)控機制及移植干細胞的調(diào)控作用

3.缺血性心臟病微環(huán)境挑戰(zhàn)與干細胞移植應(yīng)對策略

盡管干細胞療法前景廣闊，但不利的心肌的微環(huán)境（如高糖、高脂、炎癥、缺氧）限制了移植干細胞的存活與功能。為提升治療效果，目前主要策略包括預(yù)處理：如低氧預(yù)處理增強干細胞存活與遷移能力；基因修飾：過表達SIRT3、抑制NOX2等，增強抗氧化與抗凋亡能力；3D組織工程：如心臟貼片、干細胞球體，提升細胞留存與功能整合。

3. 缺血性心臟病心肌微環(huán)境對移植干細胞的影響

4. 增強移植干細胞對缺血性心臟病微環(huán)境的適應(yīng)性

4. 未來展望

當(dāng)前研究主要集中在干細胞對葡萄糖代謝的調(diào)控，而對脂肪酸、酮體、BCAAs代謝的干預(yù)研究仍較缺乏。未來需進一步明確干細胞在不同代謝通路中的作用機制，并結(jié)合代謝組學(xué)、單細胞技術(shù)等手段，推動個體化治療策略的發(fā)展。此外，細胞外囊泡作為“無細胞療法”，具有低免疫原性、高生物相容性等優(yōu)勢，有望成為下一代心血管疾病治療的重要載體。

徐軍軍團隊聚焦新型干細胞治療缺血性心血管系統(tǒng)疾病的臨床轉(zhuǎn)化應(yīng)用，及組織工程構(gòu)建大尺寸人工器官的研究。熱誠歡迎臨床用轉(zhuǎn)化合作，Email:xujunjunyls@aliyun.com; Tel:18500080859。

https://www.nature.com/articles/s44325-025-00089-z