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Sci Rep.:重编程技术产生心肌细胞

  1. 小鼠
  2. 纤维母细胞
  3. 胶原纤维

来源:生物谷 2014-02-14 09:39

密歇根大学科学家通过重编程技术,成功的采用纤维母细胞修复了受损的心脏

2014年2月14日 讯 /生物谷BIOON/ --密歇根大学科学家通过重编程技术,成功的采用纤维母细胞修复了受损的心脏。相关报道发表在近期的Scientific Reports杂志上。

之前采用重编程方法修复心肌细胞的成功率很低。密歇根大学生物医学工程学系的Andrew Putnam教授认为他找到了重编程技术的关键因素。

Putnam博士称,之前的研究根本不考虑细胞周围环境因素,除了基因不考虑其他任何问题,但是环境是可以影响基因表达的。

为了研究细胞环境对重编程效率的影响,Yen Peng Kong博士将纤维母细胞混如心肌细胞中,并在不同硬度的胶上培养这些细胞。他发现在含有中等强度胶原纤维的凝胶上生长的细胞更多的表达血小板相关的蛋白,而在含高强度纤维的凝胶上生长的细胞会表达结构蛋白。

纤维母细胞来自于小鼠胚胎。科学家将干细胞的基因转入到该细胞后,纤维母细胞转化为干细胞样前体细胞。几天之后,Kong博士加入促进心脏组织生长的物质,再过几天有些细胞克隆就会呈现心肌细胞样。

该转化过程在含纤维蛋白和纤维-胶原复合物中更容易实现,有大于一半的克隆都会转化为心肌。

利用现有的重编程技术治疗心脏还有很多的困难。科学家需要找到更有效的方法来"唤醒"细胞的干细胞属性,而不是采用有潜在危险性的病毒。(生物谷Bioon.com)

doi: 10.1038/srep03474

Matrix identity and tractional forces influence indirect cardiac reprogramming

Kong YP, Carrion B, Singh RK, Putnam AJ.

Heart regeneration through in vivo cardiac reprogramming has been demonstrated as a possible regenerative strategy. While it has been reported that cardiac reprogramming in vivo is more efficient than in vitro, the influence of the extracellular microenvironment on cardiac reprogramming remains incompletely understood. This understanding is necessary to improve the efficiency of cardiac reprogramming in order to implement this strategy successfully. Here we have identified matrix identity and cell-generated tractional forces as key determinants of the dedifferentiation and differentiation stages during reprogramming. Cell proliferation, matrix mechanics, and matrix microstructure are also important, but play lesser roles. Our results suggest that the extracellular microenvironment can be optimized to enhance cardiac reprogramming.

 

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