به گزارش پایگاه اطلاع رسانی بنیان، محققین روشی را برای پیشبرد بلوغ سلول‌های قلب مشتق از سلول‌های بنیادی پرتوان انسان ایجاد کردند. این کشف می‌تواند مدل‌سازی و درمان بیماری را بهبود بخشد. مطالعه جدید، پروتکل مقیاس‌پذیری را برای تقویت توسعه و درک سلول‌های بنیادی پرتوان انسانی در عضلات قلب ترسیم می‌کند.
به گفته محققان، یک روش تکرارپذیر و مقیاس‌پذیر برای پیشبرد بلوغ کاردیومیوسیت‌های مشتق از سلول‌های بنیادی پرتوان انسانی (hPSC-CMs) -  سلول‌هایی که از انقباض عضله قلب پشتیبانی می‌کنند (که در آزمایشگاه از رده‌های سلول‌های بنیادی انسان تولید می‌شوند) توسعه داده‌اند که رویکردهای مدل‌سازی بیماری، درمان‌های احیاکننده و آزمایش دارو را بهبود می‌بخشد. مطالعه ای که این پروتکل جدید را گزارش می‌کند در مجله Cell Stem Cell منتشر شد. این محققان تغییرات متابولیکی متعددی را در hPSC-CMها بررسی کردند. این تیم تحقیقاتی همچنین نقش پروتئین موسوم به گیرنده دلتای فعال شده با تکثیر پراکسی زوم  (PPARd)  را در القای چیزی که به عنوان سوئیچ متابولیک در سلول‌های عضله قلب تولید شده در آزمایشگاه شناخته می‌شود، شناسایی کردند. این سوئیچ متابولیک بخش مهمی از فرآیند بلوغ قلب است.
در این مطالعه، محققان مسیرهای سیگنالینگ مختلف را در شرایط آزمایشگاهی فعال کردند تا تغییرات متابولیکی را که در طول رشد قلب در ارگانیسم رخ می‌دهد، تکرار کنند. آنها دریافتند که PPARd تغییر متابولیک را از گلیکولیز به اکسیداسیون اسیدهای چرب در محیط آزمایشگاه القا کرده، در نتیجه بر روی اینکه سلول¬های عضله قلب از گلوکز یا اسیدهای چرب انرژی تولید می-کنند تأثیر می‌گذارد. در حالی که اثرات سیگنالینگ گیرنده آلفا فعال شده با تکثیر کننده پروتئین پراکسی زوم (PPARa) فعال ترین در سلول‌های عضله قلب است، محققان گفتند که سیگنال دهی PPARd نقش جداگانه و مهمی در فعال سازی موثر مجموعه شبکه تنظیم کننده ژن، افزایش کمیت و سازماندهی ژن دارد. فعال‌سازی سیگنال‌دهی تنظیم‌شده توسط PPARd می‌تواند اندازه و سازماندهی سلول‌های عضله قلب را بیشتر افزایش دهد و انقباض را بهبود بخشد، که همه نشانه‌های بلوغ قلب هستند.
تیم تحقیقاتی همچنین اثرات قرار گرفتن در معرض لاکتات را بررسی کردند، جایی که سلول‌های ماهیچه قلب قادر به زنده ماندن در لاکتات در غیاب گلوکز هستند. این اغلب برای غنی سازی hPSC-CM استفاده می‌شود. محققان دریافتند که این روش می‌تواند مکانیسم مستقل بلوغ قلبی را القا کند و هنگامی که با PPARd ترکیب شود، متابولیسم اکسیداتیو را افزایش می‌دهد و امکان تولید انرژی کارآمد از کربوهیدرات‌ها و اسیدهای چرب را فراهم می‌کند. این مطالعه امکان تجزیه و تحلیل دقیق در مورد اثرات طولانی مدت یک پروتکل رایج در زمینه عضله قلب را فراهم کرد.
این مجموعه داده به محققان امکان می‌دهد تا مجموعه سیگنال تنظیم شده با PPAR یا انتخاب لاکتات را مطالعه کنند تا به سرعت اهداف آینده را برای تحقیق یا آزمایش دارو ارزیابی کنند. 
پایان مطلب/
لینک منابع:

https://www.mountsinai.org/about/newsroom/2022/mount-sinai-develops-method-to-advance-maturation-of-human-pluripotent-stem-cell-derived-heart-cells#:~:text=A%20Mount%20Sinai%2Dled%20team,improve%20approaches%20for%20disease%20modeling%2C