Circulation：重磅！科學(xué)家成功將結(jié)締組織細(xì)胞重編程為心肌細(xì)胞

來源：作者：人氣：-發(fā)表時(shí)間：2016-11-16 09:16:00【大中小】

最近，來自格萊斯頓研究所（Gladstone Institutes）的科學(xué)家們通過研究鑒別出了兩種化學(xué)物質(zhì)或能改善心臟瘢痕組織轉(zhuǎn)化成為健康心肌組織的能力，相關(guān)研究刊登于國際雜志Circulation上，該研究或?qū)椭芯咳藛T開發(fā)新型有效的治療心力衰竭的療法。

科學(xué)家成功將結(jié)締組織細(xì)胞重編程為心肌細(xì)胞

心力衰竭每年影響著570萬美國人的健康，而且每年能夠花費(fèi)國家307億美元，最關(guān)鍵的是目前并無療法治療心力衰竭；當(dāng)心肌受損時(shí)，機(jī)體就無法修復(fù)死亡或損傷的細(xì)胞，文章中，研究者就深入分析了心臟中細(xì)胞的重編程機(jī)制，以此來對(duì)心肌細(xì)胞進(jìn)行再生，這或許有望治療并且治愈患者的心力衰竭。

僅需要三種轉(zhuǎn)錄因子就能夠?qū)⑿∈髾C(jī)體的結(jié)締組織細(xì)胞重編程為心肌細(xì)胞，當(dāng)心臟病發(fā)作后，結(jié)締組織就會(huì)在損傷部位形成疤痕組織，從而誘發(fā)心力衰竭的發(fā)生，這三種轉(zhuǎn)錄因子Gata4，Mef2c，Tbx5（GMT因子）能夠互相協(xié)作開啟結(jié)締組織細(xì)胞中的基因表達(dá)，同時(shí)關(guān)閉其它不必要基因的表達(dá)，最終對(duì)損傷的心肌細(xì)胞進(jìn)行有效修復(fù)，但這種方法并不簡單，而且也僅有10%的細(xì)胞能夠從疤痕組織細(xì)胞轉(zhuǎn)化成為心肌組織細(xì)胞。

這項(xiàng)研究中，研究者檢測了5500種化合物對(duì)改善上述過程的作用，最后他們發(fā)現(xiàn)了兩種關(guān)鍵的化合物能夠?qū)⑥D(zhuǎn)化的心肌細(xì)胞數(shù)量增加八倍，此外這兩種化合物還能夠加速細(xì)胞的轉(zhuǎn)化過程，從而在一周內(nèi)完成需要6-8周的細(xì)胞轉(zhuǎn)化工作。醫(yī)學(xué)博士Deepak Srivastava認(rèn)為，利用GMT因子進(jìn)行的直接心臟細(xì)胞重編程極具潛力，同時(shí)也是非常有效的，基于我們前期的篩選工作，如今我們通過研究發(fā)現(xiàn)，化學(xué)性地抑制兩種在胚胎形成過程中處于活性的生物學(xué)途徑或許就能夠加速心肌細(xì)胞產(chǎn)生的速度、質(zhì)量以及數(shù)量。

第一種化學(xué)物質(zhì)能夠抑制一種生長因子的功能，而這種生長因子能夠幫助細(xì)胞生長和分裂，而且對(duì)于損傷后組織修復(fù)非常重要；第二種化學(xué)物質(zhì)能夠抑制一種重要的通路，該通路能夠調(diào)節(jié)心臟發(fā)育；通過將GMT因子同這兩種化學(xué)物質(zhì)進(jìn)行結(jié)合，研究人員就能夠成功改善遭受心力衰竭小鼠機(jī)體的心肌以及心臟功能。同時(shí)研究者還能夠利用這些化學(xué)物質(zhì)直接指導(dǎo)人類細(xì)胞的心臟重編程，而且這些化合物也能夠簡化研究者的研究步驟來幫助開發(fā)出更好地治療心力衰竭的療法。

最后研究者Tamer Mohamed表示，心力衰竭影響著全球很多人的健康，如今我們并沒有治療心力衰竭的有效療法，如今基于這種直接對(duì)心肌細(xì)胞的重編程技術(shù)，我們或許就有望將藥物同基因療法相結(jié)合來開發(fā)出治療心力衰竭的新型靶向性療法。

原文來源

Chemical Enhancement of In Vitro and In Vivo Direct Cardiac Reprogramming