研究人员已经发现一种新的干细胞可在心脏病发作后再生心脏

文 / 科技养生
2019-05-22 09:17

西奈山伊坎医学院(Icahn School Of Medicine)的研究人员已经证明,从胎盘衍生出来的干细胞,即Cdx 2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。这一发现发表在5月20日出版的国家科学院会议记录 (PNAS),可能是心脏和其他器官再生的一种新疗法。

“历来认为Cdx 2细胞只在胚胎发育早期产生胎盘,但以前从未被证明有再生其他器官的能力,这就是为什么这是如此令人兴奋的原因。”这些发现也可能为心脏以外其他器官的再生治疗铺平道路,“西奈山伊坎医学院心血管再生医学主任HinaChaudhry说。“它们看上去几乎像一群充满活力的干细胞,因为它们可以瞄准损伤部位,通过循环系统直接到达损伤部位,并能避免宿主免疫系统的排斥反应。”

西奈山研究人员的研究小组此前发现,混合数量的小鼠胎盘干细胞可以帮助怀孕雌性小鼠的心脏在可能导致心力衰竭的损伤后恢复。在这项研究中,他们发现胎盘干细胞迁移到母亲的心脏,并直接转移到心脏损伤的部位。然后,干细胞将自己编程为跳动的心脏细胞,以帮助修复过程。

这项新的研究旨在确定是什么类型的干细胞使心脏细胞再生。研究人员首先对Cdx 2细胞进行了研究,这是以前发现的混合人群中最常见的干细胞类型,并发现它们在从胎盘协助心脏的人群中所占的比例最高(40%)。

为了测试Cdx 2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cdx 2干细胞治疗,一组接受不表达cdx 2的胎盘细胞,另一组接受生理盐水对照。研究小组利用磁共振成像技术对所有老鼠在心脏病发作后,以及在诱导后三个月内用细胞或生理盐水进行分析。他们发现,Cdx 2干细胞治疗组的每只小鼠心脏健康组织都有明显的改善和再生。3个月后,干细胞直接迁移到心脏损伤处,形成新的血管和新的心肌细胞(搏动心肌细胞)。注射生理盐水和非Cdx 2胎盘细胞的小鼠出现心力衰竭,心脏无再生迹象。

研究人员注意到Cdx 2细胞的另外两个特性:它们拥有胚胎干细胞的所有蛋白质,已知这些蛋白质能产生身体的所有器官,但也有额外的蛋白质,使它们能够直接到达损伤部位,这是胚胎干细胞所不能做到的,而且它们似乎避免了宿主的免疫反应。当从胎盘注射到另一种动物时,免疫系统并没有排斥这些细胞。

“这些特性对于人类干细胞治疗策略的发展至关重要,我们已经着手实施,因为这可能是一种很有前途的治疗方法。”我们也能从人类足月胎盘中分离出Cdx 2细胞;因此,我们现在希望能够为心脏设计一种比过去更好的人类干细胞治疗方法。“乔德里博士解释说。“过去在人类身上测试的策略并不是基于干细胞类型,这些干细胞实际上被证明能形成心脏细胞。为了实现这一目标,使用胚胎干细胞是与伦理和可行性问题相关的。胎盘在世界各地经常被丢弃,因此几乎是一个无穷无尽的来源。”