سلول های بنیادی درون میوکاردی رگزا و اریتروپوئیتین اپی کاردی، قلب ایسکمی شده حاد را نجات می دهند
تاریخ انتشار: ﺳﻪشنبه 25 اردیبهشت 1397
| امتیاز:
نارسایی قلبی ایسکمیک نرخ مرگ و میر بالایی را نشان می دهند. افزایش اولیه مکانیسم های کلیدی بازسازی کننده درون قلبی و پیام رسانی رگزایی نیچ در سلول های بنیادی مزانشیمی قلبی(MSCs) می توانند بهبودی انفارکته میوکاردی(MI) را بهبود ببخشند. درمان با اریتروپوئیتین اپی کاردی(EPO, 300U kg-1) با درمان های اریتروپوئیتین درون صفاقی و درون میوکاردی درت ها(n=156) مقایسه شد. ارزیابی های Real-time PCR و میکروسکوپ کانفوکال نشان داد که درمان با اریتروپوئیتین اپی کاردی نشان گرهای کلیدی بازسازی درون قلبی(SDF-1, CXCR-4, CD34, Bcl-2, Cyclin D1, Cdc2, MMP2) را افزایش می دهد که بوسیله پیام رسانی TGF-β/WNT در نیچ های سلول های بنیادی مزانشیمی درون میوکاردی و از طریق فعال سازی AKT، تنظیم افزایش سیگنال های بالا دست FOS و Fzd7 و تکثیر مزانشیمی افزایش یافته درون قلبی در 24 ساعت بعد از انفارکته میوکاردی القا می شود. کاتترازیسیون قلب عملکردهای قلبی مناسب، بازآرایی سودمند و تراکم مویرگی را 6 هفته بعد از انفارکته میوکاردی نشان داد. دسته بندی سلولی فعال شده بوسیله فلورسنس(FACS) همگام با هم کشتی کاردیومیوسیت های نوزادی، سنجش های رگزایی، الایزا، وسترن بلات و اسپکتروسکوپی رامان نشان داد که EPO می تواندتمایز کاردیومیوژنز خاص منشا بافتی را افزایش دهد و فعالیت رگزایی پاراکرین را در سلول های بنیادی مزانشیمی CD45-CD44+DDR2+ تقویت کند. انتقال اریتروپوئیتین اپی کاردی ممکن است مسیر بهینه ای برای تنظیم افزایش موثر سیگنال های کلیدی بازسازی کننده بعد از انفارکته میوکاردی حاد باشد. تحریک اولیه و با واسطه اریتروپوئیتین تکثیر مزانشیمی، رگزایی سینرژیک با سلول های بنیادی مزانشیمی قلبی و القای مستقیم پیام رسانی TGF-β/WNT در سلول های بنیادی مزانشیمی درون میوکاردی قلب، یک فرایند ترمیم تسریع شده را شروع می کند که ریکاوری قلبی را تسریع می کند.
Dis Model Mech. 2018 May 10. pii: dmm.033282. doi: 10.1242/dmm.033282. [Epub ahead of print]
Intramyocardial angiogenetic stem cells and epicardial erythropoietin save the acute ischemic heart.
Klopsch C1,2, Skorska A3,2, Ludwig M3,2, Lemcke H3,2, Maass G3,2, Gaebel R3,2, Beyer M3,2, Lux C3,2, Toelk A3,2, Müller K3,2, Maschmeier C3,2, Rohde S4, Mela P5, Müller-Hilke B6, Jockenhoevel S5, Vollmar B7, Jaster R4, David R3,2, Steinhoff G3,2.
Abstract
Ischemic heart failure still displays the highest mortality. An early boost of intracardiac regenerative key mechanisms and angiogenetic niche signaling in cardiac mesenchymal stem cells (MSCs) could improve myocardial infarction (MI) healing. Epicardial erythropoietin (EPO, 300U kg-1) was compared with intraperitoneal and intramyocardial EPO treatments after acute MI in rats (n=156). Real-time PCR and confocal microscopy revealed epicardial EPO treatment enhanced intracardiac regenerative key indicators (SDF-1, CXCR-4, CD34, Bcl-2, Cyclin D1, Cdc2, MMP2), induced TGF-β/WNT signaling in intramyocardial MSC niches through direct activation of AKT, upregulations of upstream signals FOS and Fzd7 and augmented intracardiac mesenchymal proliferation 24 hours after MI. Cardiac catheterization and tissues showed superior cardiac functions, beneficial remodeling and capillary density 6 weeks after MI. Concomitant fluorescence-activated cell sorting, co-cultures with neonatal cardiomyocytes, angiogenesis assays, ELISA, western-blotting and RAMAN spectroscopy illustrated EPO could promote tissue origin-specific cardiomyogenic differentiation and enhance paracrine angiogenetic activity in cardiac CD45-CD44+DDR2+ MSCs. Epicardial EPO delivery might be the optimal route for efficient up-regulation of regenerative key signals after acute MI. Early EPO-mediated stimulation of mesenchymal proliferation, synergistic angiogenesis with cardiac MSCs and direct induction of TGF-β/WNT signaling in intramyocardial cardiac MSCs might have initiated an accelerated healing process which enhanced cardiac recovery.