سلول های پیش ساز قلبی القایی داربست های قلبی موشی سلول زدایی شده را سلول دار می کنند و برای تولید بافت قلبی تمایز می یابند
تاریخ انتشار: ﺳﻪشنبه 21 آبان 1398
| امتیاز:
میوکاردیوم طبیعی بعد از آسیب دارای پتانسیل بازسازی کنندگی محدودی هستند. پیشرفت ها در بازبرنامه ریزی رده ای منبع سلولی امیدوار کننده ای را برای پزشکی بازساختی و هم چنین کاربردهای تحقیقاتی ارائه کرده است. اخیرا ما نشان داده ایم که فیبروبلاست های موشی بالغ می توانند به سلول های پیش ساز قلبی القایی(iCPCs) چند توان و قابل تکثیر بازبرنامه ریزی شوند که از طریق بکار بردن بیان اجباری پنج فاکتور قلبی به همراه فعال شدن پیام رسانی Wnt استاندارد و JAK/STAT صورت می گیرد. در این جا ما در صدد ویژگی یابی بیشتر iCPCs بوسیله نشان دادن بی خطر بودن آن ها، دستیابی آسان به آن ها و عملکردی بودن آن ها درون داربست ماتریکس خارج سلولی سه بعدی بعدی قلبی هستیم. به طور ویژه، iCPCs بر عکس سلول های بنیادی جنینی، زمانی که به موش ناقص از نظر ایمنی تزریق شدند تراتوما تشکیل ندادند. بازبرنامه ریزی iCPC بدون نیاز به گزارشگر خاص قلبی و تنها با استفاده از تغییر ریختی برای شناسایی، جداسازی کلونی و تکثیر iCPCs در فیبروبلاست های موشی نوع وحشی بدست آمد و بنابراین همه کاره بودن این فناوری را افزایش داد. iCPCs توانایی سلول دار شدن داربست های سلول زایی شده قلب طبیعی را نشان دادند و به ساختارهای منظم حاوی کاردیومیوسیت، عضلات صاف و سلول های اندوتلیالی تمایز یافتند. مشاهده اپتیک داربست های سلول دار شده، گذار کلسیمی تحریک شده بوسیله میدان را نشان می دهد که بین جزایر بافت های بازسازی شده پراکنش می یابد و تحریک دو قطبی موضعی جفت شدن سلول-سلول درون داربست ها را نشان می دهد. به طور کلی، iCPCs منبع سلولی به آسانی قابل دستیابی ، مقیاس پذیر ، ایمن و کاربردی را برای کاربرد در کشف داروها، مدل سازی بیماری و درمان بازسازی کننده نشان می دهند.
Biochim Biophys Acta Mol Cell Res. 2019 Oct 18:118559. doi: 10.1016/j.bbamcr.2019.118559. [Epub ahead of print]
Induced cardiac progenitor cells repopulate decellularized mouse heart scaffolds and differentiate to generate cardiac tissue.
Alexanian RA1, Mahapatra K1, Lang D2, Vaidyanathan R2, Markandeya YS2, Gill RK2, Zhai AJ2, Dhillon A2, Lea MR2, Abozeid S2, Schmuck EG2, Raval AN2, Eckhardt LL2, Glukhov AV2, Lalit PA3, Kamp TJ4.
Abstract
Native myocardium has limited regenerative potential post injury. Advances in lineage reprogramming have provided promising cellular sources for regenerative medicine in addition to research applications. Recently we have shown that adult mouse fibroblasts can be reprogrammed to expandable, multipotent, induced cardiac progenitor cells (iCPCs) by employing forced expression of five cardiac factors along with activation of canonical Wnt and JAK/STAT signaling. Here we aim to further characterize iCPCs by highlighting their safety, ease of attainability, and functionality within a three-dimensional cardiac extracellular matrix scaffold. Specifically, iCPCs did not form teratomas in contrast to embryonic stem cells when injected into immunodeficient mice. iCPC reprogramming was achieved in wild type mouse fibroblasts without requiring a cardiac-specific reporter, solely utilizing morphological changes to identify, clonally isolate, and expand iCPCs, thus increasing the versatility of this technology. iCPCs also show the ability to repopulate decellularized native heart scaffolds and differentiated into organized structures containing cardiomyocytes, smooth muscle, and endothelial cells. Optical mapping of recellularized scaffolds shows field-stimulated calcium transients that propagate across islands of reconstituted tissue and bipolar local stimulation demonstrates cell-cell coupling within scaffolds. Overall, iCPCs provide a readily attainable, scalable, safe, and functional cell source for a variety of application including drug discovery, disease modeling, and regenerative therapy. This article is part of a Special Issue entitled: Cardiomyocyte biology: new pathways of differentiation and regeneration edited by Marijke Brink, Marcus C. Schaub, and Christian Zuppinger.
PMID: 31634503