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成纤维细胞可转化为心肌细胞 有望治疗心脏病

2013-08-26 08:05 来源:三九健康网 

据物理学家组织网8月23日(北京时间)报道,在心脏病发作后,受害最严重部位的心肌细胞会丧失跳动能力,埋没在疤痕组织里。但是最近,美国加利福尼亚大学格莱斯顿研究所科学家称,这种损害不再是永久性的,他们找到一种方法,能把形成人类疤痕组织的细胞重新转变为极接近心脏细胞的会跳动的细胞。相关论文发表在最新出版的《干细胞报告》上。

形成疤痕的心脏细胞是一种成纤维细胞。去年,研究人员曾在活小鼠身上将成纤维细胞转变成了跳动心肌细胞。格莱斯顿心血管与干细胞研究实验室主管迪帕克·斯里瓦斯塔瓦说,他们最近在培养皿中用人类细胞也实现了这一转变。

“在心脏中,成纤维细胞在所有细胞中占了约50%,这是个很大的库存,有一天能把它们利用起来,通过重编程变成新的心肌细胞。”斯里瓦斯塔瓦说,“我们的成果可作为一种概念性论证,证明了人类成纤维细胞也能通过重编程,成功地变成跳动的心脏细胞。”

该研究小组去年曾在《自然》杂志发表论文,提出在小鼠身上通过重编程把成纤维细胞转变为跳动心脏细胞只需注射3种基因,合称GMT。但这次在人类细胞实验中,单独GMT组合效果并不理想。论文第一作者、格莱斯顿研究员傅继东(音译)说,于是他们重新开始寻找能促进转变的其他基因。

研究小组把范围缩小到16个可能的基因,经过系统排除,最终找到了一种5个基因的组合:3个GMT组合加上ESRRG和MESP1,这5基因组合已足够把成纤维细胞变成类心脏细胞。随后他们发现,再添加MYOCD和ZFPM2两个基因,细胞会转变得更完全。此外,他们还创新了重编程早期阶段的一种化学反应,叫作TGF-β信号路径,能进一步提高重编程的成功率。

斯里瓦斯塔瓦说,美国有超过500万的心脏病发作幸存者,这些人心脏无法充分跳动,他们的研究为开发逆转心脏损伤的新方法打下了基础,也有望改变未来医生治疗心脏病的方法。

总编辑圈点

成纤维细胞与“修复”二字结缘。在许多组织中,成纤维细胞都分泌着各类基质以及多种纤维,在血管新生、伤口愈合中发挥着极关键作用。美国的医学研究小组将其与心肌细胞进行关联早已有之,而在2011年,此类小鼠实验中已能产生跳动的心肌细胞,如今则是更上一层楼。这些研究成果的问世,对心脏病的细胞治疗以及心肌组织工程的前进方向,均有非同一般的影响。