Stem Cell Rep：科学家识别出一种能激活细胞周期来增强心脏组织移植物产生的特殊分子

近日，一篇发表在国际杂志Stem Cell Reports上题为“Am80, a retinoic acid receptor agonist, activates the cardiomyocyte cell cycle and enhances engraftment in the heart”的研究报告中，来自日本京都大学等机构的科学家们通过研究识别出了一种特殊分子，其或能激活细胞周期从而增强心脏组织移植物的产生。

研究者表示，这项研究中我们识别出了名为Am80的分子，其能激活心肌细胞的细胞周期从而就能增强心脏组织移植物的产生和植入效果；对于心脏细胞疗法而言，人类多能干细胞衍生的心肌细胞（hPSC-cardiomyocytes）在多种应用中拥有很大的前景，比如在培养皿中对心脏疾病进行建模并产生用于移植的心脏组织，然而，这些心肌细胞在移植到受损的心脏组织后往往无法存活或进行整合，从而就限制了其治疗效果。

为了解决这一挑战，研究人员重点关注如何增强hPSC-心肌细胞的移植潜力，此前研究结果表明，心脏中移植细胞的生长与细胞周期密切相关，比如，心肌细胞细胞周期激活的增加与更大的移植物尺寸和心脏功能更好地改善有关；于是研究人员希望能通过探索开发新的方法来促进hPSC-心肌细胞的细胞周期激活来增强移植物在心脏细胞疗法中的性能或表现。文章中，研究人员介绍了一种基于荧光泛素化的细胞周期指示器（FUCCI，Fluorescence Ubiquitination-based Cell Cycle Indicator）系统，其是一种较为成熟的技术，能利用两种荧光融合蛋白来监测细胞周期的激活，随后研究人员将FUCCI系统应用到了人类诱导多能干细胞衍生的心肌细胞（hPSC-心肌细胞）中并测定了在心脏分化过程中细胞周期的活动情况。

科学家识别出一种能激活细胞周期来增强心脏组织移植物产生的特殊分子。

图片来源：Stem Cell Reports (2023). DOI:10.1016/j.stemcr.2023.06.006

通过基于FUCCI信号来分离这些细胞，研究人员还在体外发现了不同细胞周期阶段细胞中基因表达模式的差异，此外，他们还证实了hiPSC-心肌细胞在移植前的细胞周期活性或许会影响其在移植后的体内增殖潜能。利用FUCCI系统进行高通量筛选，研究人员识别出了Am80（一种视黄酸受体激动剂）或能作为一种特殊的化合物来有效激活hiPSC-心肌细胞的细胞周期；在移植前利用Am80处理hiPSC-心肌细胞的疗法或能明显增加移植物在损伤小鼠心脏中生长的尺寸或大小，这或许就表明，由视黄酸受体RARA和RARB所介导的WNT信号通路的激活或许是Am80诱导的细胞周期激活背后的特殊分子机制。

研究者指出，这项研究中我们阐明了细胞周期活性和hiPSC-心肌细胞移植物尺寸及功能特性之间的关联，利用Am80，研究人员就能提供一种有效的方法来激活hiPSC-心肌细胞的细胞周期从而增加移植物的尺寸，并改善细胞移植修复受损心脏的功能结局，此外，这些研究发现或有望帮助科学家们利用hiPSC-心肌细胞来开发新型再生医学疗法，并能为研究人员阐明如何最大化其临床应用的植入潜力提供了新的见解和思路。

综上，本文研究结果表明，研究人员强调了一种有效的方法来通过Am80来激活hiPSC-心肌细胞中的细胞周期，其或能作为一种新方法来增加细胞移植到受损心脏组织后的移植物尺寸或大小。（生物谷Bioon.com）

原始出处：

Manabu Kasamoto，Shunsuke Funakoshi，Takeshi Hatani, et al. Am80, a retinoic acid receptor agonist, activates the cardiomyocyte cell cycle and enhances engraftment in the heart, Stem Cell Reports (2023). DOI:10.1016/j.stemcr.2023.06.006