پیش سازهای قلبی القا شده از سلول های بنیادی پرتوان القایی انسانی با ریز مولکول قلب زا به طور موثری قلب های انفارکتوس شده را بازسازی می کنند و فیبروز را کاهش می دهند
تاریخ انتشار: جمعه 18 اسفند 1396
| امتیاز:
سلول های پیش ساز قلبی(CPCs) چند توان، به دلیل توانایی شان برای تکثیر و تبدیل شدن با رده های سلولی قلبی منبع امیدوار کننده ای برای ترمیم قلب هستند. در این جا، ما استراتژی جدیدی را برای بازسازی سلول های پیش ساز قلبی از سلول های بنیادی پرتوان القایی انسانی(hiPSCs) با استفاده از ریز مولکول قلب زای ایزوکسازول(ISX-9) و توانایی شان برای رشد در بافت اسکار برای بهبود عملکرد میوکاردیوم انفارکتوس شده کشف کرده ایم. سلول های پیش ساز قلبی با استفاده از ISX-9 از hiPSCها القا شدند. سلول های پیش ساز قلبی بوسیله ایمنوهیستوشیمی و RT-PCR مورد شناسایی قرار گرفتند. بقا و تمایز سلول های پیش ساز قلبی در قلب های انفارکتوس شده بوسیله پیوند in vivo در موش های ناقص از نظر ایمنی به دنبال بستن شریان نزولی چپ قدامی(LAD) تعیین شد و هم چنین اثر آن ها روی فیبروز و بهبود عملکرد نیز تعیین شد. ریز مولکول ISX-9 به طور همزمان بیان فاکتورهای رونویسی قلبی، Nkx2.5، ISL-1، GATA4، Mef2c را در hiPSCهلا ظرف مدت سه روز از تیمار القا کرد و با موفقیت به سه رده قلبی در آزمایشگاه تمایز یافت. نتایج توالی یابی mRNA و miRNA نشان داد که ISX-9 تمایز قلبی، مسیرهای پیام رسانی تکثیر را هدف قرار داد و miRNAهای مربوط به عضله زایی و هایپرتروفی قلبی را افزایش داد. ریز مولکول ISX-9 مسیرهای متعددی از جمله پیام رسانی گذار اپی تلیالی-مزانشیمی(EMT) القا شده بوسیله TGF-β ، مسیر پیام رسانی Wnt استاندارد و غیر استاندارد را در مراحل مختلف تمایز قلبی فعال کرد. پیوند سلول های پیش ساز قلبی رگزایی عضله ای را افزایش داد، فیبروز را کاهش داد و منجر به بهبود عملکرد در موش های تیمار شده شد.
Shock. 2018 Feb 26. doi: 10.1097/SHK.0000000000001133. [Epub ahead of print]
Cardiac Progenitors Induced from Human Induced Pluripotent Stem Cells with Cardiogenic Small Molecule Effectively Regenerate Infarcted Hearts and Attenuate Fibrosis.
Xuan W1,2, Wang Y3, Tang Y4, Ali A5, Hu H6, Maienschein-Cline M6, Ashraf M1,2.
Abstract
Cardiac progenitor cells (CPCs) being multipotent offer a promising source for cardiac repair due to their ability to proliferate and multiply into cardiac lineage cells. Here, we explored a novel strategy for human CPCs generation from human induced pluripotent stem cells (hiPSCs) using a cardiogenic small molecule, isoxazole (ISX-9) and their ability to grow in the scar tissue for functional improvement in the infarcted myocardium. CPCs were induced from hiPSCs with ISX-9. CPCs were characterized by immunocytochemistry and RT-PCR. The CPC survival and differentiation in the infarcted hearts were determined by in vivo transplantation in immunodeficient mice following left anterior descending artery (LAD) ligation and their effects were determined on fibrosis and functional improvement. ISX-9 simultaneously induced expression of cardiac transcription factors, Nkx2.5, ISL1, GATA4, Mef2c in hiPSCs within 3 days of treatment and successfully differentiated into three cardiac lineages in vitro. mRNA and miRNA-sequencing results: showed that ISX-9 targeted multiple cardiac differentiation, proliferation signaling pathways and upregulated myogenesis and cardiac hypertrophy related-miRNAs. ISX-9 activated multiple pathways including TGF-β induced epithelial-mesenchymal transition (EMT) signaling, canonical and non-canonical Wnt signaling at different stages of cardiac differentiation. CPCs transplantation promoted myoangiogenesis, attenuated fibrosis and led to functional improvement in treated mice.
PMID: 29485473