До сих пор чрезвычайно низкий уровень приживления кардиомиоцитов был камнем преткновения в надеждах на использование привитых клеток для восстановления сердца после сердечного приступа. Без успешного восстановления, которое потенциально может предложить трансплантат, поврежденное сердце склонно к более поздней сердечной недостаточности и смерти пациента.В экспериментах на мышиной модели исследователи UAB показали, что сверхэкспрессия гена активатора клеточного цикла CCND2 увеличивает пролиферацию трансплантированных кардиомиоцитов.
Это привело к усилению ремускуляризации сердца на участке мертвой ткани сердечного приступа, увеличению размера трансплантата, улучшению сердечной функции и уменьшению размера мертвой ткани или инфаркта.Помимо регенерирования мышц, привитые клетки также увеличивали образование новых кровеносных сосудов в пограничной зоне инфаркта, по-видимому, за счет повышенной активации паракринного механизма. Команда UAB использовала кардиомиоциты, которые были получены из индуцированных человеком плюрипотентных стволовых клеток, поскольку они работают над конечным клиническим лечением пациентов с сердечным приступом.
Это исследование UAB, опубликованное в Интернете в журнале Circulation Research, проводится под руководством Цзяньи «Джей» Чжана, доктора медицины, доктора философии, председателя и профессора кафедры биомедицинской инженерии UAB и обладателя кафедры инженерии Т. Майкла и Джиллиан Гудрич. Лидерство.Детали исследованияИсследователи впервые показали, что сверхэкспрессия CCND2 в кардиомиоцитах, полученных из плюрипотентных стволовых клеток человека, или hiPSC-CMs, увеличивает долю клеток, которые демонстрируют маркеры S- и M-фаз клеточного цикла и цитокинеза, как измерено в культура клеток.
Когда они вводили сверхэкспрессирующие hiPSC-CM в область инфаркта и границу инфаркта в модели на мышах, фракция выброса левого желудочка была значительно выше на четвертой неделе, а размер инфаркта был значительно меньше по сравнению с мышами, получавшими нормальные hiPSC-CM. это не привело к сверхэкспрессии CCND2. Оба лечения показали улучшение по сравнению с необработанными мышами.
Сверхэкспрессия также приводила к увеличению количества привитых hiPSC-CMs, что измерялось с помощью биолюминесценции и маркеров клеток человека.Это, по-видимому, связано с пролиферацией клеток, поскольку как количество, так и доля сверхэкспрессирующих hiPSC-CM увеличивались с первой до четвертой недели, а человеческие клетки, привитые к сердечной ткани, экспрессировали маркеры для S- и M-фаз клеток. цикл и цитокинез.