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PNAS发现胎盘干细胞可以在心脏病发作后再生心脏

日期: 2019年05月21日


    

西奈山伊坎医学院的研究人员证明,来自胎盘的干细胞:称为Cdx2细胞可以在动物模型中心脏病发作后再生健康的心脏细胞。

 

这一令人惊讶的研究结果发表在5月20日出版的PNAS杂志上,这可能指出了一种新的心脏和其他器官再生治疗方法。

 

“科学家们一直认为Cdx2细胞仅在早期胚胎发育过程中产生胎盘,但以前从未显示出具有再生其他器官的能力,这就是这项发现为什么令人兴奋的原因。这些发现可以为再生疗法(包括除了心脏之外的其他器官)铺平道路,”西奈山伊坎医学院心血管再生医学主任Hina Chaudhry博士说,“它们几乎看起来像一个能超级充电的干细胞群,因为它们可以靶向受伤部位,通过循环系统直接进入损伤,从而能够避免被宿主免疫系统排斥。”

 


此前,西奈山研究小组的研究小组曾发现,小鼠胎盘干细胞的混合种群可以帮助怀孕雌性小鼠的心脏在受伤后恢复。在该研究中,他们进一步发现胎盘干细胞可以迁移到母体的心脏中,而且可以直接迁移到心脏损伤部位。然后干细胞将自己编程为心脏细胞,帮助修复。

 

这项新研究的研究目的在于确定哪种类型的干细胞能使心脏细胞再生。研究人员首先研究了Cdx2细胞,这是之前确定的混合人群中最常见的干细胞类型,结果他们发现它们占胎盘辅助心脏的比例最高(40%)。

 

为了测试Cdx2细胞的再生特性,研究人员在三组雄性小鼠中诱发了心脏病发作。一组接受来自终末妊娠小鼠胎盘的Cdx2干细胞治疗,一组接受不表达Cdx2的胎盘细胞,第三组接受盐水对照治疗。

 

研究团队使用磁共振成像技术在心脏病发作后立即分析所有小鼠,时间为3个月。他们发现,Cdx2干细胞治疗组中的每只小鼠都有明显改善和心脏健康组织的再生。在3个月后,干细胞直接迁移到心脏损伤并形成新的血管和新的心肌细胞(跳动心肌细胞)。注射生理盐水和非Cdx2胎盘细胞的小鼠则出现了心力衰竭,它们的心脏没有再生的证据。

 

研究人员还发现Cdx2细胞的另外两个特性:它们含有胚胎干细胞的所有蛋白质,研究表明它们可以产生身体的所有器官,还有其他蛋白质,能够直接进入损伤部位,这是胚胎干细胞无法做到的事情,它们似乎还能逃过宿主的免疫反应。当从胎盘施用于另一动物时,免疫系统不排斥这些细胞。

 

“这些特性对于我们已经开始实施的人类干细胞治疗策略的发展至关重要,因为这可能是人类有希望的治疗方法。我们已经能够从人类胎盘中分离出Cdx2细胞,因此这就有希望设计一种比过去更好的人体干细胞治疗方法,”Chaudhry博士解释道。

 

“这些结果对我们来说非常令人惊讶,因为在人类心脏病的临床试验中测试的其他细胞类型,在培养皿中没有被证明能够成为心脏细胞,但是研究表明这些确实发生了,当我们将它们注射到培养皿中时,它们确切地知道要去哪里,”文章一作Sangeetha Vadakke-Madathil博士说。

 

转载标题:PNAS发现胎盘干细胞可以在心脏病发作后再生心脏

 

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