如何使用干細胞再生心臟

心臟病仍然是世界上主要的死亡原因。一個原因是，與骨骼和皮膚等其他組織不同，心臟在心臟病發(fā)作等損傷后的再生能力非常差。因此，科學家們一直在尋找具有再生特性的心臟細胞。Yoshinori Yoshida 實驗室的一項新研究報告了使用 iPS 細胞來產(chǎn)生一種這樣的細胞類型，即心外膜細胞。

心外膜描述了心臟的最外層。隨著心臟的形成，心外膜細胞遷移并分化成不同的心臟細胞。然而，出生后，心外膜處于靜止狀態(tài)，只有在受傷后才會重新激活，從而產(chǎn)生纖維化和疤痕。雖然這種反應并不理想并且無法完全恢復心臟功能，但在某些物種中，例如斑馬魚，心外膜再激活是心臟再生的關(guān)鍵步驟。

一般來說，發(fā)育中的胎兒心臟的心外膜表現(xiàn)不同于完全形成的成人心臟的心外膜。

“胚胎心外膜是活躍的。它的細胞正在增殖并經(jīng)歷上皮-間質(zhì)轉(zhuǎn)化，導致各種心臟細胞類型。這種特性在成人心臟中看不到，”該研究的第一作者 Julia Junghof 說并有望獲得博士學位。

為了研究這些差異，她和同事將人類 iPS 細胞分化為心外膜細胞。他們發(fā)現(xiàn)蛋白質(zhì)鈣粘蛋白 18 (CDH18) 僅在胎兒類型中表達。

“我們通常依靠基因表達來識別心外膜細胞，但沒有可靠的表面標記。鈣粘蛋白以細胞間粘附而聞名，但它們也參與細胞命運的決定，”CiRA 副教授 Yoshinori 說負責這項研究的吉田。

在 iPS 細胞中人工表達基因在技術(shù)上既困難又昂貴。使用表面標記減少了實驗的勞動力和成本，并且還產(chǎn)生了更安全的細胞，可以在以后用于患者護理。

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