心筋梗塞における治療幹細胞のホーミング因子としてのSDF-1α

心筋梗塞は、持続的な筋肉損傷、瘢痕の形成、落ち込んだ心能力に関連しています。最近の研究では、機能性心筋の再構成と新しい血管の形成を誘導することにより、心臓のリモデリングと機能を改善することを目的とした心筋梗塞後の幹細胞ベースの療法の臨床的意義が実証されています。幹細胞のホーミングシグナルは、骨髄から虚血性心臓環境への幹細胞の動員に重要な役割を果たしているため、心筋修復には重要です。これまでのところ、最も顕著な幹細胞ホーミング因子は、ケモカインSDF-1α/CXCL12です。このタンパク質は、心筋梗塞の多くの実験モデルや虚血性心疾患に苦しむ患者で有意に上方制御されることが示されており、これらの障害の病態生理への関与を示唆しています。SDF-1αとその受容体CXCR4を幹細胞の動員プロセスの中心調節因子として操作することに焦点を当てた多くの研究。心筋梗塞後のSDF-1αの標的発現は、骨髄由来の幹細胞の梗塞性心筋への生着の増加をもたらすことが示された。これには、心筋細胞の生存、血管新生、心機能に対する有益な効果が伴いました。したがって、SDF-1/CXCR4軸は、循環幹細胞を引き付けて梗塞領域で留まり、生き残り、場合によっては区別することにより、肥料後療法を改善するための有望な新規治療アプローチであると思われます。このレビューでは、心筋梗塞患者における幹細胞療法の臨床試験を要約します。さらに、幹細胞の動員におけるSDF-1αに関する基本的な発見と、実験的心筋梗塞におけるその治療上の意味について説明します。

Myocardial infarction is associated with persistent muscle damage, scar formation and depressed cardiac performance. Recent studies have demonstrated the clinical significance of stem cell-based therapies after myocardial infarction with the aim to improve cardiac remodeling and function by inducing the reconstitution of functional myocardium and formation of new blood vessels. Stem cell homing signals play an important role in stem cell mobilization from the bone marrow to the ischemic cardiac environment and are therefore crucial for myocardial repair. To date, the most prominent stem cell homing factor is the chemokine SDF-1α/CXCL12. This protein was shown to be significantly upregulated in many experimental models of myocardial infarction and in patients suffering from ischemic cardiac diseases, suggesting the involvement in the pathophysiology of these disorders. A number of studies focused on manipulating SDF-1α and its receptor CXCR4 as central regulators of the stem cell mobilization process. Targeted expression of SDF-1α after myocardial infarction was shown to result in increased engraftment of bone marrow-derived stem cells into infarcted myocardium. This was accompanied by beneficial effects on cardiomyocyte survival, neovascularization and cardiac function. Thus, the SDF-1/CXCR4 axis seems to be a promising novel therapeutic approach to improve post-infarction therapy by attracting circulating stem cells to remain, survive and possibly differentiate in the infarct area. This review will summarize clinical trials of stem cell therapy in patients with myocardial infarction. We further discuss the basic findings about SDF-1α in stem cell recruitment and its therapeutic implications in experimental myocardial infarction.