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Circulation:重磅!将结缔组织细胞重编程为心肌细胞获得成功

发布时间:2016-11-26 07:03:42   浏览:750

        近日,格莱斯顿研究所(Gladstone Institutes)的科学家们,通过研究鉴别出了两种化学物质,这两种物质具有或能改善心脏瘢痕组织从而转化成为健康心肌组织的能力,该研究或将帮助研究人员开发新型有效的治疗心力衰竭的疗法。

        每年约有570万美国人的健康受心力衰竭的影响,将耗费国家307亿美元,最主要的是,目前尚无明确的疗法来治愈心力衰竭。当心肌受损时,机体几乎不可能修复损伤或死亡的细胞。在这篇论文中,研究者深入分析总结了心脏中细胞的重编程机制,以此来寻找方法对心肌细胞进行再生,这或许在有望治愈患者的心力衰竭的路上提供可能。

         每年约有570万美国人的健康受心力衰竭的影响,将耗费国家307亿美元,最主要的是,目前尚无明确的疗法来治愈心力衰竭。当心肌受损时,机体几乎不可能修复损伤或死亡的细胞。在这篇论文中,研究者深入分析总结了心脏中细胞的重编程机制,以此来寻找方法对心肌细胞进行再生,这或许在有望治愈患者的心力衰竭的路上提供可能。


        研究表明,仅需要三种转录因子就能够将小鼠机体的结缔组织细胞重编程为心肌细胞。实验中发现,当心脏病过后,结缔组织就会在损伤部位形成疤痕组织,从而诱发心力衰竭的发生,这三种转录因子Gata4,Mef2c,Tbx5(GMT因子)能够互相协作开启结缔组织细胞中的基因表达,同时关闭其它不必要基因的表达,最终对损伤的心肌细胞进行有效修复,但过程并不简单,而且也仅有10%的细胞能够从疤痕组织细胞转化成为心肌组织细胞。


        在这项研究中,研究者检测了5500种化合物对改善上述过程的影响,最终他们发现了两种关键的化合物能够将转化的心肌细胞数量增加八倍,此外这两种化合物还能够加速细胞的转化过程,从而在一周内完成需要6-8周的细胞转化工作。医学博士Deepak Srivastava认为,利用GMT因子进行的直接心脏细胞重编程极具潜力,同时也是非常有效的,基于我们前期的筛选工作,如今我们通过研究发现,化学性地抑制两种在胚胎形成过程中处于活性的生物学途径或许就能够加速心肌细胞产生的速度、质量以及数量。


        第一种化学物质能够抑制一种生长因子的功能,而这种生长因子能够帮助细胞生长和分裂,而且对于损伤后组织修复非常重要;第二种化学物质能够抑制一种重要的通路,该通路能够调节心脏发育。通过将GMT因子同这两种化学物质进行结合,研究人员就能够成功改善遭受心力衰竭小鼠机体的心肌以及心脏功能。同时研究者还能够利用这些化学物质直接指导人类细胞的心脏重编程,而且这些化合物也能够简化研究者的研究步骤来帮助开发出更好地治疗心力衰竭的疗法。


        研究者Tamer Mohamed最后说道:“心力衰竭对全球许多人的健康造成着威胁,如今基于这种对心肌细胞再生的重编程技术,我们或许有望将药物同基因疗法相进行结合,开发出治疗心力衰竭的新型靶向性疗法。”


转自:Nature中文摘要