خلاصه:

کاردیومیست ها، سلول های کاملا تمایزیافته ای هستند که توانایی ترمیمی محدودی در قلب بالغ دارند. همین مسئله باعث شده است که روش درمانی جایگزینی سلول به عنوان روشی مورد توجه در ترمیم آسیب های قلبی مطرح شود. سلول های بنیادی جنینی (ES) و سلول های بنیادی پرتوان القایی (iPS)، سلول هایی پرتوان با توانایی تکثیر نامحدود در شرایط in vitro هستند که این نشان می دهد این سلول ها، انواع سلولی ایده آلی در روش های جایگزینی سلول می باشند. در طول چندین سال گذشته، پیشرفت های قابل توجهی در تکنولوژی تولید سلول های iPS، تمایز به سلول های قلبی و پروتکل های تخلیص سلولی به منظور توسعه روش های درمانی برپایه سلول های بنیادی برای درمان قلب حاصل شده است. همچنین، کشف سلول های iPS منجر به طرح ایده جدید تبدیل مستقیم انواع سلول های بالغ به دیگر انواع سلول ها بدون گذر سلول ها از مرحله سلول های بنیادی پرتوان گردید. بنابراین، کاردیومیست های کارآمد می توانند مستقیما از سلول های سوماتیکی تمایز یافته و از طریق انتقال سه فاکتور رونویسی قلبی شامل Gata4، Mef2c و Tbx5 به آن ها، دوباره برنامه ریزی شوند. در این مقاله مروری، دستاوردهای تحقیقاتی اخیر مرور و چالش های آینده در حوزه تولید سلول های قلبی برپایه سلول های بنیادی بحث خواهند شد . همچنین تکنولوژی دوباره برنامه ریزی سلول های قلبی با هدف ترمیم قلب بررسی خواهد شد.

Cardiomyocyte generation using stem cells and directly reprogrammed cells.

Source

Department of Clinical and Molecular Cardiovascular Research, Keio University School of Medicine, Shinjuku-ku, Tokyo, Japan. mieda@z8.keio.jp

Abstract

Cardiomyocytes are terminally differentiated cells with limited regenerative capacity in the adult heart, making cell replacement therapy an attractive option to repair injured hearts. Embryonic stem (ES) cells and induced pluripotent stem (iPS) cells are pluripotent and capable of infinite expansion in vitro, implicating them as ideal cell types for cell replacement therapy. During the past several years, significant advances in iPS cell generation technology, cardiac differentiation, and cell purification protocols were achieved for the development of stem cell-based heart therapies. The discovery of iPS cells has also sparked the novel idea of direct conversion of mature cell types into another cell type without passing through a pluripotent stem cell state. Functional cardiomyocytes could therefore be directly reprogrammed from differentiated somatic cells by transduction of the three cardiac transcription factors, Gata4, Mef2c, and Tbx5. Herein, we review the recent research achievements and discuss future challenges in stem cell-based cardiac generation and direct cardiac reprogramming technology for heart regeneration.