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未来 心脏再生或不是梦!

发布时间:2017-02-22 14:57:41

心肌细胞为何不能再生?

人类和其他所有哺乳动物在出生后不久,大部分心肌细胞复制能力就消失。这个过程是如何发生以及是否能够恢复这种能力甚至再生心肌细胞,这些问题的解答都仍然未知。最近发表在eLife上的一篇研究中,德国的一群科学家们找到了这些问题的一个可能的解释。

中心体几乎存在于每一个细胞中。近年来许多实验证实,如果中心体不完整,细胞就不能再复制。这个发现后,问题又提升到如果中心体的完整性被操纵的话,在什么程度就可以控制细胞的复制速度?(这针对研究肿瘤细胞这种不受控制复制或有相当重要的意义)而FAU(Friedrich-Alexander-Universit?t Erlangen-Nürnberg)的这群研究者研究了中心体完整性是否在动物界被自然调节,以便控制某些细胞的再生。

他们的研究发现,心肌细胞中的中心体在出生后不久就被分解。这分解过程包括各种中心体蛋白质离开中心体并重新定位于细胞核膜上。出生后的心肌细胞无法纤毛再生(ciliogenesis),细胞核膜变成细胞微管组织中心。中心体分解成两个中心粒,失去完整性。他们观察到心肌细胞中心体分解能促进G0 / G1期的细胞期停滞,表明中心体分解是哺乳动物心肌细胞达到有丝分裂后状态所必须的过程,细胞在这后失去了复制的能力。

具有再生潜力的心脏细胞

对心脏衰竭患者使用干细胞疗法所存在的障碍包括:难以确保心脏祖细胞分化成功能性心室心肌细胞,以及难以确保能将分化的细胞输送和集成到患者的“心室肌”中。Neil Chi及其同事研究了特定心肌细胞类型在斑马鱼胚胎心脏中分化成密切相关的、但却截然不同的细胞类型的能力。他们发现,分化的心房心肌细胞在心脏受伤时能转变成心室心肌细胞,而且Notch信号作用通道诱导这种再生。这项研究将内源性心脏细胞类群确定为心室再生的一个潜在来源。

利用实验室培养的干细胞再生猴子心脏

在一项新的研究中,日本研究人员在实现器官再生中取得重要进展:利用猴子皮肤细胞产生的干细胞让5只患病的猕猴受损的心脏再生。

这一实验有助实现提供一种巨大的无争议的再生细胞来源以便将这些细胞移植到心脏病患者体内来治疗这些患者的目标。

这将会缓解从胚胎中或者从移植受者本身收集干细胞的需求。

日本研究人员在这项研究中所使用的干细胞是所谓的诱导性多能干细胞(iPSCs)。ipsCs经诱导后产生被称作心肌细胞的心脏细胞。

ipsCs是通过促进成熟的已特化的人细胞(如皮肤细胞)返回到一种中性的幼年状态,在此状态下,它们能够产生任何其他类型的人细胞。

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