中國學者新成果:干細胞雙管齊下助心臟組織再生

2020-04-24

香港城市大學等機構的研究人員研發出一種雙管齊下的方法,通過利用兩種不同類型的干細胞,同時修復心臟的肌肉細胞和血管系統,有望為治療心肌梗塞另辟蹊徑。相關論文近日刊登于《自然—通訊》。



目前針對嚴重心肌梗塞和晚期心臟衰竭的治療方案有限,心臟移植往往是最終的方案,但心臟移植風險與成本均很高,并且受制于是否有合適的捐贈者。


該研究負責人、香港城大生物醫學系的潘基沅說:“心臟是由心肌和血管組成的器官,心肌梗塞后,兩者都會嚴重受損,治療的策略理應集中于兩者的同時綜合修復。但目前為止,現有治療都只針對兩者其中之一?!?/span>



研究人員研發出一種利用兩種主要類型的干細胞,同時修復心肌和心臟血管的方法。兩種被選用的干細胞分別是從人骨髓衍生的間充質干細胞(hMSCs)和由人工誘導性多功能干細胞衍生的心肌細胞(hiPSC-CMs)。hMSCs具有卓越的旁分泌活性,能分泌出良好的蛋白質以促進血管再生和血管內皮細胞的存活。hiPSC-CMs則具有心臟特定基因、結構蛋白、離子信道和自發性收縮能力。


研究人員將hMSCs和hiPSC-CMs通過兩種不同的途徑注入:將hiPSC-CMs直接注入老鼠心臟邊緣位置的心肌內,并在該心肌梗塞的心臟表面植入含有hMSCs的貼片,如傷口敷料貼一樣覆蓋梗塞范圍。結果顯示,該方法能令心肌梗塞的心臟的功能顯著改善,并促進血管的形成。


組織學分析結果表明,hMSC-PA的植入促進了hiPSC-CMs在功能上的成熟:它們的細胞形狀變得細長、呈長方形,看起來排列更有序。hiPSC-CMs功能成熟有助降低心律不齊的風險,而心律不齊是因心臟相關疾病而猝死的主因。



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