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Nature子刊:人胚胎干细胞衍生的心外膜细胞在3D心脏中经过测试

来源:医麦客 2019-08-13 12:41

 

根据英国心脏基金会(BHF)资助并在Nature Biotechnology上发表的一项新研究,人胚胎干细胞(hESC)衍生的心外膜细胞可能是开发心力衰竭治疗方法。

英国成千上万的人通常因心脏病发作而患有心力衰竭。心力衰竭(heart failure)简称心衰,是指由于心脏的收缩功能和(或)舒张功能发生障碍,不能将静脉回心血量充分排出心脏,导致静脉系统血液淤积,动脉系统血液灌注不足,从而引起心脏循环障碍症候群,此种障碍症候群集中表现为肺淤血、腔静脉淤血。心力衰竭并不是一个独立的疾病,而是心脏疾病发展的终末阶段。

据文献报道,人胚胎干细胞(hESC)衍生的心外膜被证明在体外增强工程心脏组织的结构和功能,并提高了hESC-心肌细胞移植物在梗塞的无胸腺大鼠心脏中的功效。与间充质基质细胞相比,心外膜细胞显着增强人工程心脏组织的收缩性,肌原纤维结构等。移植的心外膜细胞在梗塞心脏中形成持久性成纤维细胞移植物。hESC衍生的心外膜细胞和心肌细胞的共移植使体内移植物心肌细胞增殖率加倍,心脏移植物大小增加6倍,同时增加移植物和宿主血管形成。

值得注意的是,与单独接受心肌细胞或单独接受心外膜细胞的心脏相比,它们的组合共移植改善了收缩功能。也就是,通过心脏肌细胞和心壁外层支持细胞的组合移植受损组织区域,它们可以帮助器官从心脏病发作的损伤中恢复过来。

科学家们多年来一直试图用干细胞修复受损的心脏。到目前为止,一直没有成功,主要是因为绝大多数移植细胞在几天内死亡。

现在,剑桥大学的Sanjay Sinha博士和他的团队与华盛顿大学的研究人员合作,使用人类干细胞培养的心外膜细胞来帮助移植心脏细胞在体内存活时间更长。

研究人员使用人体干细胞在实验室培养的3D人类心脏组织来测试细胞组合的效果,发现心外膜细胞帮助心肌细胞生长和成熟。它们还改善了心肌细胞收缩和放松的能力。

在心脏受损的大鼠中,该组合还帮助移植的细胞存活并恢复失去的心肌和血管细胞。

现在,研究人员希望了解支持性心外膜细胞如何帮助促进心脏再生。了解这些关键细节将使他们更接近在临床试验中测试心脏再生疗法。

患有心力衰竭的人不能再生受损的心脏,唯一的治疗方法就是心脏移植。最终,这些研究人员希望,通过利用干细胞的再生能力,他们终有一天能够使用患者自己的细胞来治愈人类的心脏。

除BHF外,该研究由英国医学研究委员会(MRC)和国家健康研究所(NIHR)资助。

BHF资助的研究员兼剑桥大学研究负责人Sanjay Sinha博士说:“英国有成千上万的人患有心力衰竭,许多人正在与时间赛跑进行挽救生命的心脏移植手术。但是在英国每年只进行大约200次心脏移植手术,这对我们来说寻找替代疗法尤为必要。”

结语

近年来,人们不断尝试利用干细胞治疗心脏病,关于干细胞治疗心脏病的研究很多,而最近,我国首个《人胚胎干细胞团体标准》也将于8月26日实施。

近年来,我国干细胞研究的临床转化取得了重要进展,但是由于来源不一、类型多样、功能复杂,干细胞在制备工艺、质控手段、应用方式、适应症选择等方面差异较大,亟须建立统一标准,促进临床研究和临床试验更好发展。鉴于此,中国细胞生物学学会干细胞生物学分会于2016年成立了干细胞标准工作组,依法、依规、有序地开展了标准制定工作。

继2017年发布首个干细胞标准——《干细胞通用要求》后,终于制定了包括《人胚胎干细胞》团体标准在内的系列标准,这些标准将在干细胞领域标准化建设、保障受试者权益、规范干细胞行业发展、促进干细胞转化应用等方面发挥重要作用。(生物谷Bioon.com)

 

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