物理科技生物学-PHYICA

心脏发育中的蛋白质促进干细胞修复心脏的三枝ゆきな策略

医学研究 2022-02-27 21:18:31

Credit: Unsplash/CC0公共领域 随着年龄的增长,人的心脏在受伤后会逐渐失去自我修复的能力

心脏缺血和心脏病发作等损伤造成的损害与心脏中的氧气水平降低有关,可导致心脏功能低于正常能力,使患者难以进行日常活动

为了加强缺血性损伤后的心脏修复,研究人员转向了基于干细胞的疗法,用新的功能性组织替代死亡的心脏组织

然而,在大多数情况下,只有不到1%的干细胞在移植到心脏后存活,这主要是由于细胞无法应对缺血环境的代谢需求

现在,在新的研究中,坦普尔大学刘易斯·卡茨医学院的科学家表明,至少在老鼠身上,这种障碍可以通过将LIN28——一种通常在发育中的心脏中表达的蛋白质——重新引入来源于成人心脏组织的干细胞来克服

LIN28使成人心脏干细胞的代谢更加灵活,大大提高了它们存活的机会

“LIN28在发育中的心脏中非常活跃,但在成年人的心脏中不活跃,”莫辛·汗博士解释说

D

刘易斯·卡茨医学院心血管研究中心心血管科学助理教授,这项新研究的高级研究员

“我们发现,当我们在来自成人心脏组织的心脏干细胞中表达LIN28时,成人细胞被重新编程,具有年轻、发育中的心脏细胞的代谢特征

这个过程本质上就像反向老化

" 新发现发表在《氧化还原生物学》杂志的网络版上

胎心特别适合在低氧条件下工作

然而,出生后,这种低氧耐受性会丧失,成年后,心脏对氧利用率的降低极其敏感

细胞代谢的变化是这种转变的潜在原因,最近的研究表明,心脏中的这些代谢差异有助于决定移植后干细胞的命运

在新的研究中,博士

Khan和他的同事们对发现在发育中的心脏中表达的代谢调节剂是否能赋予心脏组织来源的干细胞某种代谢灵活性很感兴趣

CTSCs存在于新生儿和成人心脏组织中,但仅在发育中的心脏中表达LIN28

在成人心脏组织中,心肌干细胞具有再生潜能,通常处于休眠状态

该团队首先在体外重新引入成年小鼠CTSCs中LIN28的表达,并分析其对细胞代谢、生长和再生相关信号通路的影响

他们发现LIN28的表达产生了强大的再生反应,在氧化应激反应中修饰CTSCs以促进生长和存活

研究人员将这些修饰与Let7/PDK1信号通路联系起来,已知该通路调节细胞内的有氧代谢

将表达LIN28的CTSCs移植到心脏病发作小鼠的心脏中,导致心脏结构和功能的显著改善

这些影响是通过体外评估中确定的相同途径介导的

“LIN28改变了CTSCs的能量产生,导致许多有益于心脏细胞存活的因子的分泌,”Dr

汗解释道

“总的来说,这些细胞呈现出更年轻的表型

" 博士;医生

Khan计划接下来将新发现转化为更大的动物模型,并确定人类来源的心脏干细胞是否可以被LIN28重新编程

他说:“这些研究可能会对我们如何利用干细胞治疗人类心脏病产生重要影响。”

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