加州大学洛杉矶分校使皮肤产生心脏,血细胞

加州大学洛杉矶分校的干细胞研究人员能够使用已经重新编程为与胚胎干细胞具有相同无限特性的细胞的小鼠皮肤细胞来生长功能正常的心肌细胞。

这一发现首次表明,不涉及胚胎或卵子使用的诱导性多能干细胞或iPS细胞可以分化为修复心脏和血管所需的三种类型的心血管细胞。

Eli and Edythe Broad再生医学和干细胞研究中心的研究人员Robb MacLellan博士说,这一发现有一天可能导致针对心脏病发作,患有动脉粥样硬化或心力衰竭的人们进行新疗法的临床试验。研究的高级作者。研究人员还能够将iPS细胞分化为几种类型的血细胞,这有一天可能有助于治疗血液疾病和骨髓移植。

“我相信iPS细胞可以解决人类胚胎干细胞的许多缺点,并且是再生医学的未来,”心脏病学和生理学副教授MacLellan说。 “我希望这些科学发现是一天有一天开发出我可以为患者提供的新疗法的第一步。在临床研究中使用iPS细胞仍存在许多必须克服的局限性,但目前全国各地的实验室中的科学家都在努力解决这些问题。”

这项研究汇集了UCLA的干细胞和心脏病学研究人员,该研究发表在2008年5月1日的《干细胞》杂志上。可以在www.stemcells.com/papbyrecent.dtl上访问该文章。

去年6月,加州大学洛杉矶分校(UCLA)干细胞研究人员是数个科研团队之一,这些团队率先将小鼠皮肤细胞重编程为类似于胚胎干细胞的细胞,这些细胞具有成为体内发现的每种细胞类型的能力。 MacLellan和他的团队在研究中使用了UCLA的iPS细胞。

尽管人们认为iPS细胞与胚胎干细胞非常相似,但仍需要做进一步的研究以确认其分化潜能。 MacLellan的研究证明,iPS细胞可以被诱导成为心血管细胞,这是确认过程中的重要一步。

“从理论上讲,iPS细胞能够分化为220种不同的细胞类型,”干细胞的共同编辑Miodrag Stojkovic博士说。 “加州大学洛杉矶分校的科学家首次能够诱导小鼠iPS细胞分化为功能性心脏细胞。”

在MacLellan的研究中,iPS细胞是在一种蛋白质基质上进行培养的,该蛋白质基质可指导胚胎干细胞分化为心血管祖细胞,而未成熟的心脏细胞可以分化出具有不同功能的成熟心脏细胞。然后使用称为KDR的蛋白质标记物与其他未分化的iPS细胞分离,该蛋白质标记物是在祖细胞表面表达的生长因子受体。

一旦分离,心血管祖细胞就被诱使成为心肌细胞,即控制心跳的成熟心肌细胞,形成基本血管的内皮细胞和形成血管壁的特化细胞血管平滑肌细胞。一旦成熟,心肌细胞就会在培养皿中跳动。

加州大学洛杉矶分校目前正在进行研究,以确定人类iPS细胞的行为是否与小鼠细胞的行为相同。如果这样的话,人们可能会使用自己的皮肤细胞来创建个性化的iPS细胞系,以提供用于心脏修复和再生的细胞。

能够生长和分离能够产生三种类型心脏细胞用于潜在临床用途的祖细胞或部分分化的细胞至关重要。当将胚胎干细胞直接注射到动物模型的心脏中时,它们会产生肿瘤,因为这些细胞不仅分化为心脏细胞,而且还分化为人体内发现的其他细胞。同样,使用从患者以外的其他来源获得的胚胎干细胞可能导致注射的细胞排斥。

使用iPS电池可以解决这些问题。如果iPS细胞来自患者,排斥反应就不成问题。另外,使用已经部分转化为特定心脏细胞类型的细胞可以防止肿瘤生长。 MacLellan说,iPS细胞的使用也回避了一些与从胚胎或卵中衍生多能干细胞有关的争论。

“我们的希望是,基于在小鼠中的这项工作,我们可以证明在人类iPS细胞中可以发现相似的心血管祖细胞,并使用相似的策略,我们可以分离祖细胞并将其分化为所发现的细胞类型在人心中,”麦克莱伦说。

http://www.ucla.edu



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