研究揭示人多能干細胞分化的心血管祖細胞激活成年心肌細胞增殖活性

10月16日，國際心臟研究學會官方雜志Journal of Molecular and Cellular Cardiology在線發表了中國科學院上海營養與健康研究所楊黃恬研究團隊題為“Human embryonic stem cell-derived cardiovascular progenitor cells stimulate cardiomyocyte cell cycle activity via activating the PI3K/Akt pathway”的研究論文。該研究揭示了人多能干細胞分化的心血管祖細胞激活成年心肌細胞增殖活性，為移植hCVPCs修復梗死心肌提供了可能的機制解釋，并提示發育早期細胞的旁分泌物有可能成為促進成年心肌細胞年輕化的一種策略。

心肌梗死（心梗）后大量心肌細胞死亡，成年心肌細胞增殖能力極其微弱，死亡的心肌細胞被纖維疤痕所替代，進而導致心力衰竭（心衰）。因此，促進內源性心肌細胞增殖是阻止心梗后心肌病理性重構、改善心功能的重要治療策略。基于人多能干細胞衍生心血管細胞的移植治療研究揭示了其治療缺血性心衰的應用前景。研究組既往開展的從小鼠到豬和非人靈長類心梗模型研究表明，移植人多能干細胞衍生的心血管前體細胞（hCVPCs）可以顯著促進梗死心臟的功能恢復并限制纖維疤痕，旁分泌機制在其中起著重要作用，但對其作用機制的了解還非常有限，尤其對其影響受體心臟心肌細胞增殖和調控的機制更是知之甚少。

研究人員發現心肌注射hCVPCs在改善小鼠梗死心臟心功能和減少纖維疤痕的同時，可以誘導心肌細胞去分化并重新進入細胞周期。此外，已經失去增殖能力的成年大鼠心肌細胞經hCVPCs條件性培養基培養后也發生了去分化和細胞增殖，表明hCVPCs的分泌物激活了成年心肌細胞去分化和增殖活性。進一步機制研究發現，hCVPCs條件性培養基激活了PI3K/Akt信號通路，抑制PI3K/Akt信號通路則阻斷hCVPCs誘導的心肌細胞增殖活性，并削弱了其修復梗死心臟的效果。

綜上所述，該研究揭示了hCVPCs通過旁分泌作用激活PI3K/Akt信號通路，進而誘導成年心肌細胞去分化和增殖的作用，為移植hCVPCs修復梗死心肌提供了可能的機制解釋，并提示發育早期細胞的旁分泌物有可能成為促進成年心肌細胞年輕化的一種策略。

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