心臟病仍然是世界上主要的死亡原因。一個(gè)原因是,與骨骼和皮膚等其他組織不同,心臟在心臟病發(fā)作等損傷后的再生能力非常差。因此,科學(xué)家們一直在尋找具有再生特性的心臟細(xì)胞。Yoshinori Yoshida 實(shí)驗(yàn)室的一項(xiàng)新研究報(bào)告了使用 iPS 細(xì)胞來(lái)產(chǎn)生一種這樣的細(xì)胞類型,即心外膜細(xì)胞。
心外膜描述了心臟的最外層。隨著心臟的形成,心外膜細(xì)胞遷移并分化成不同的心臟細(xì)胞。然而,出生后,心外膜處于靜止?fàn)顟B(tài),只有在受傷后才會(huì)重新激活,從而產(chǎn)生纖維化和疤痕。雖然這種反應(yīng)并不理想并且無(wú)法完全恢復(fù)心臟功能,但在某些物種中,例如斑馬魚,心外膜再激活是心臟再生的關(guān)鍵步驟。
一般來(lái)說(shuō),發(fā)育中的胎兒心臟的心外膜表現(xiàn)不同于完全形成的成人心臟的心外膜。
“胚胎心外膜是活躍的。它的細(xì)胞正在增殖并經(jīng)歷上皮-間質(zhì)轉(zhuǎn)化,導(dǎo)致各種心臟細(xì)胞類型。這種特性在成人心臟中看不到,”該研究的第一作者 Julia Junghof 說(shuō)并有望獲得博士學(xué)位。
為了研究這些差異,她和同事將人類 iPS 細(xì)胞分化為心外膜細(xì)胞。他們發(fā)現(xiàn)蛋白質(zhì)鈣粘蛋白 18 (CDH18) 僅在胎兒類型中表達(dá)。
“我們通常依靠基因表達(dá)來(lái)識(shí)別心外膜細(xì)胞,但沒(méi)有可靠的表面標(biāo)記。鈣粘蛋白以細(xì)胞間粘附而聞名,但它們也參與細(xì)胞命運(yùn)的決定,”CiRA 副教授 Yoshinori 說(shuō)負(fù)責(zé)這項(xiàng)研究的吉田。
在 iPS 細(xì)胞中人工表達(dá)基因在技術(shù)上既困難又昂貴。使用表面標(biāo)記減少了實(shí)驗(yàn)的勞動(dòng)力和成本,并且還產(chǎn)生了更安全的細(xì)胞,可以在以后用于患者護(hù)理。
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