研究人员用编程的胚胎干细胞安全地再生衰竭的小鼠心脏

梅奥诊所的研究人员安全地将心脏预编程胚胎干细胞移植到患病小鼠的心脏中，成功地再生了梗死心肌，而没有导致癌性肿瘤的生长——到目前为止，这阻碍了成功转化为胚胎干细胞研究的实践。

梅奥的研究是第一份已知的报告，建立了一种成功的、抗肿瘤的方法，从胚胎干细胞来源培育新的心脏组织。这项研究发表在2月份的《美国医学杂志》上实验医学杂志．

胚胎干细胞有可能变成身体中的任何类型的细胞。但是指导干细胞再生目标组织的过程还不完善。科学家们继续仔细研究干细胞策略，以建立更安全、更有效的疾病治疗方法。

“胚胎干细胞就像一架隐形战斗机，飞行时几乎无法被雷达探测到，”该研究的第一作者、梅奥医学研究生院的临床研究员、医学博士阿塔·贝法尔(Atta Behfar)说。“宿主不识别胚胎干细胞，它允许胚胎干细胞以不受阻碍的方式自由繁殖。”

梅奥的研究是目前已知的第一份关于胚胎干细胞抑制癌症基因、成熟为心脏细胞(也称为心肌细胞)并在不引起肿瘤的情况下成功修复受损心脏的成功策略的报告。这项研究消除了将再生技术转化为开发心脏病患者新疗法的一个关键障碍。

“胚胎干细胞具有无与伦比的修复潜力，但目前还不确定我们是否能让它们安全地再生我们想要替代的组织，”干细胞专家、该研究的首席研究员安德烈·特尔齐克(Andre Terzic)医学博士说。“我们的目标是通过避免胚胎干细胞固有的限制，即潜在的肿瘤生长，来修复心肌。

Terzic博士说:“在这项研究中，我们成功地编程了胚胎干细胞，安全地生成新的心肌组织，这可能会导致新的治疗方法。”

这项研究

研究人员将小鼠胚胎干细胞移植到梗死的小鼠心脏中。与生长不受控制的风险一致，相当数量的受体小鼠心脏发生了肿瘤。为了避免肿瘤形成，研究人员确保了干细胞的引导分化，以产生心肌细胞或心脏特定的细胞前体，而不是任何类型的细胞。用心脏细胞治疗被证明没有发展成癌症的倾向。所有接受治疗的小鼠均出现无肿瘤心脏修复。在心脏干细胞移植两个月后，科学家们报告说，接受治疗的心脏的产量提高了35%。

通过对肿瘤坏死因子α (TNFa)(一种基因组重编程蛋白)的转基因操作，限制癌基因和多能基因的表达，消除了与胚胎干细胞移植相关的肿瘤生长威胁。研究人员发现，过表达的TNFa促进心脏胚胎干细胞的引导控制，以驱动心脏发生过程。

研究人员发现，TNFa刺激后，大约15种蛋白质的产量显著增加。当这些蛋白质组合成“鸡尾酒”时，可以确保胚胎干细胞的引导分化，产生称为心肌细胞的心脏祖细胞。这种引导的心脏前体细胞没有形成肿瘤，即使它们被移植的剂量与胚胎干细胞相比会有很高的发生肿瘤的风险。

Terzic博士说:“我们的目标是将这些发现应用于成体干细胞，下一步我们将创造第一个人类心脏祖干细胞，作为未来治疗的工具。”

资料来源:梅奥诊所