心脏再生的细胞疗法可能促进心血管疾病的治疗
休斯顿大学药学院的一名研究人员报告了一种有效的方案,可以将人类心脏细胞重新编程为专门的细胞,这些细胞在整个心脏中导电,从而使有节奏的心跳和修复患病的心脏。药理学教授布拉德利·麦康奈尔(Bradley McConnell)是第一个演示这一过程的人,并在《柳叶刀》上报告了这一过程iScience.
这可能是一个巨大的突破。
目前,尚无治疗心脏细胞死亡的方法,而心脏细胞死亡是心血管疾病(CVD)的基础,它仍然是全球死亡的主要原因。到2035年,美国心血管疾病的患病率预计将增加到45.1%(超过1.3亿人),而未来20年的财务成本预计将增加超过1.31亿美元,达到惊人的1.1万亿美元。
麦康奈尔研究了心脏再生中另一种未被探索的细胞类型:心脏浦肯野细胞,它是来自心脏传导系统(CCS)的特化细胞电信号使心脏同步收缩和放松。
结果表明,它可以恢复电信号传导的效率,从而改善心脏功能。
“我们是第一个使用独特的小分子鸡尾酒成功地将人类心肌细胞细胞系(AC16-CMs和iPSC-CMs)直接重编程为浦金氏样细胞的人,”麦康奈尔和该研究的第一作者Nicole Prodan都报告说,Nicole Prodan是麦康奈尔实验室的博士生。“直接重编程是一种在细胞上产生表观遗传不稳定的‘塑性’状态的技术,以促进完全分化和成熟的细胞转化为不同的新细胞类型。”
虽然目前有几种药物治疗心力衰竭,但它们不能预防、治愈或改善心肌细胞死亡和纤维化瘢痕形成,而这些是引发心衰的主要原因心脏衰竭.
“唯一的治疗方法是心脏移植手术不幸的是,这种资源非常稀缺。”
细胞治疗心脏再生已被提出作为一种替代药物治疗。不幸的是,到目前为止,研究的重点一直放在替换受伤心脏中的心肌细胞上,这还不足以改善症状或治愈问题。
“这是因为通常心脏细胞植入的心脏不能被接受者的心脏同步电激活,并且会以与心脏其他部分不同的速度收缩,从而导致心律失常。”
“我们对人类心肌细胞的小分子治疗导致浦肯野分化,从而导致关键的浦肯野细胞基因表达和快速电信号传导;与本地浦肯野野相当细胞普罗丹说。
这项研究可能不仅有助于推进寻找最佳方案的探索细胞疗法对于心脏再生,也有可能被用于开发和研究新的心脏疾病药理疗法。