欢迎您访问科普小知识本站旨在为大家提供日常生活中常见的科普小知识,以及科普文章!
您现在的位置是:首页  > 母婴知识

找到了!这些胎盘干细胞可以再生心肌!

科普小知识2021-11-28 13:34:24
...

如果按每分钟80次计算,你的心脏每天跳动115200次。如果你活到80岁,你的心跳会超过30亿次!

心脏非凡的跳动能力不能从自发跳动的心肌细胞中分离出来。然而,心肌是人体再生能力最差的组织之一。当心脏病发作,即心肌梗塞发生时,很难找到新的健康心肌,心脏只会形成疤痕。

人们曾经希望在心脏中找到可再生心肌的干细胞。不幸的是,它还没有成功。去年,心肌干细胞领域的知名教授皮埃罗·安维尔福教授被大规模撤回。他声称心肌干细胞不存在,这给心肌再生领域蒙上了一层阴影。

但是其他科学家并没有放弃寻找心脏修复的新细胞疗法。在最新一期的《美国科学院杂志》上,美国西奈山医院的心血管研究人员报告说,他们发现了一类胚胎干细胞,能够在患有心肌梗死的成年小鼠体内再生健康的心肌细胞,并提出了促进心脏修复和其他器官再生的潜在方法。

找到了!这些胎盘干细胞可以再生心肌!

西奈山医院在美国心脏病学/心脏外科排名前10位,由西奈山伊坎医学院心血管再生医学中心主任Hina Chaudhry博士领衔。她的研究小组过去在老鼠实验中发现,在怀孕的母鼠发生心力衰竭后,胎盘中的混合细胞会自然迁移到母亲心脏受损的部位,并分化成心脏细胞。

看到这一现象后,研究人员继续探索胚胎干细胞混合组中哪种类型的细胞能够再生心脏细胞。

找到了!这些胎盘干细胞可以再生心肌!

领导这项研究的希娜·乔德里博士(照片来源:西奈山医院,官方网站)

干细胞标记物的分析让他们发现了一个意想不到的结果。在母亲受损的心脏中,近40%来自胎盘的混合干细胞表达一种叫做Cdx2的蛋白质标记。事故的原因是Cdx2作为一种转录因子,被认为仅在胚胎发育的早期阶段负责调节胎盘的形成。

然而,研究人员在妊娠结束时从胎盘中分离出这些Cdx2细胞,在体外培养后,他们分化出能够在培养皿中自发跳动的血管细胞和心肌细胞。“过去从未有任何证据表明这种细胞有再生器官的能力,这真令人兴奋。”乔德里博士说。

为了验证Cdx2细胞在体内的心脏再生能力,科学家设计了一个实验。他们通过静脉注射在三组雄性小鼠中诱导心肌梗死,一组接受来自胎盘的Cdx2干细胞治疗,一组接受不表达Cdx2的胎盘细胞治疗,第三组接受生理盐水作为对照。

找到了!这些胎盘干细胞可以再生心肌!

静脉注射Cdx2细胞可恢复心肌梗死小鼠的心肌(图片来源:PNAS)

研究人员在心肌梗塞发作后立即和治疗后三个月用磁共振成像检查了这些小鼠的心脏。结果显示,在用Cdx2干细胞处理的小鼠中,每个心脏出现新的健康组织,并且左心室功能持续增强。相反,另外两组小鼠出现心力衰竭,并且没有心脏再生的迹象。

在用荧光标记物跟踪Cdx2细胞后,他们观察到这些细胞在三个月后直接迁移到受损的心脏,并分化成新的血管和心肌细胞。

有趣的是,对这些Cdx2干细胞的免疫转录组和蛋白质组的分析表明,触发免疫反应所需的标记物的表达水平较低,并且有独特的蛋白质来促进其免疫调节。换句话说,Cdx2细胞进入母体后可以逃避免疫监测,这对于使用Cdx2细胞的同种异体细胞治疗是必不可少的。

“它们就像一组充满能量的干细胞,可以瞄准受伤部位,直接通过循环系统到达那里,还可以避免宿主免疫系统的排斥。”乔德里博士说。

由于我们已经能够从人足月胎盘中分离Cdx2细胞,并且胎盘通常被认为是胎儿出生后丢弃的无用物质,并且相对来说没有获得细胞来源的伦理问题,研究人员希望将来基于这一发现开发用于修复人类心脏的细胞疗法。