研究发现两种蛋白质通路在出生后心脏中下调

在今天出版的干细胞的报道美国明尼苏达大学医学院(University of Minnesota Medical School)的研究人员发现，出生后，人类心脏的两种信号通路被下调。这些通路，丝裂原激活蛋白激酶(MAPK)和磷酸肌醇3激酶(PI3K) -AKT，导致心脏细胞的成熟，使它们能够适应其出生后的功能。研究人员表示，通过操纵这些途径，可以在体外从多能干细胞中生成心肌细胞(心脏的跳动细胞)的实验中取得更好的结果。

心脏病是世界范围内导致死亡的主要原因之一，部分原因是成年人的心脏没有任何心脏干细胞，使其在受损后能够再生。诱导多能干细胞这是一种未分化的人类干细胞，由成人细胞和皮肤组织细胞的重编程获得，可以分化成心脏细胞但它们优先制造这些细胞的不成熟版本。这基本上产生了胎儿类型的细胞而不是产后心肌细胞。无法产生成熟的心肌细胞阻碍了心肌细胞治疗的发展心脏病以及代细胞用于体外心脏生理学和毒理学研究。

医学科学家培训项目的研究生Bayardo Garay说:“在过去的十年里，从多能干细胞生产人类心肌细胞的研究呈爆炸式增长。”“我们的研究通过提供一种实用的方法来产生与癌症相关的细胞，从而推进了这些努力人类疾病．"

为了发现这两种途径，研究人员挖掘了此前发表的心肌细胞不同发育阶段的基因组数据。生物医学工程系教授兼系主任、干细胞研究所主任Brenda Ogle博士说:“在培养皿中实现干细胞来源的体细胞成熟是困难的，但对生成人体体外健康和疾病模型至关重要。”“这项工作巧妙地利用现有数据来识别控制心肌细胞成熟的新途径，并且可以很容易地用小分子来控制，以加速心肌细胞的成熟。”

研究人员得出结论，在体外来源的人心肌细胞中，仅抑制MAPK和PI3K-AKT通路5天就会导致许多区域的成熟度增强。根据该研究的通讯作者，心脏病学部/医学系的Rita Perlingeiro博士，“这项多学科研究是大学在合作科学方面投资的成果，并带来了细胞我们可以在实验室里生产出与人类心脏病临床密切相关的药物。”

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