PNAS：新细胞疗法可实现心脏自我修复

据每日科学报道。哥伦比亚工程学院的研究人员创立了一种新型细胞疗法来治疗心肌梗死。通过在组织工程平台上打补丁的方式来使心脏组织自我修复,这是防治心血管疾病的一项重大突破。该论文发表在美国《国家科学院院刊》（PNAS）上。     

心脏干/祖细胞与心肌损伤修复

细胞移植是一种有希望的组织再生的治疗手段.多种类型的细胞已经用于动物心 肌损伤的修复中,包括胚胎干细胞、胚胎和新生动物的心肌细胞、骨骼肌成肌细胞、 骨髓干细胞、脂肪来源的干细胞、可诱导的多能干细胞等.但是,这些用于移植的细胞 存在成活率低、在心脏局部存留少、与宿主心肌细胞不能整合和免疫排斥等问题,这 些问题限制了它们的应用.心脏自身存在的干细胞因为没有其他来源细胞存在的种种 问题,因而成为备受关注的治疗心肌梗死的种子细胞.但是,心脏干/祖细胞也有自身 弊端,包括干细胞群的细胞生物学或遗传学标志没有统一,在心肌中数量极少,体外 扩增能力有限等,因而限制了心脏干/祖细胞的有效应用.如何能有效动员和促进心脏 干/祖细胞增殖,依赖于人们对心脏干/祖细胞增殖、分化、归巢的调控机制,包括心 脏干/祖细胞修复损伤心肌的分子机制的深入了解.本文将就近年来在心脏再生领域中 ,心脏干/祖细胞的研究新进展进行综述.     

心脏原基的起源和发育

有关心脏前体位置的报道并不一致.主要对心脏前体的研究,包括命运图、细胞移植和培养及在心脏发育过程中起作用的组织相互作用、信号分子及基因调控机制几个方面进行了综述.另外,对最近报道的次生心脏形成区也进行了介绍.早期心脏发育的调控事件的确定可为新的治疗心肌症的途径提供必要的基础.     

单细胞转录组测序技术在心脏发育、疾病以及医学中的应用

单细胞转录组测序(Single-cell RNA sequencing,scRNA-seq)可以在单细胞水平描绘出每个细胞同一基因的表达量在不同细胞间的表达水平差异,使得在单细胞水平重新认识各种组织器官成为可能。目前对心脏的测序研究正从传统的普通转录组水平过渡到单细胞水平,对小鼠和人的心脏的测序陆续地发表出来。概述了scRNA-seq在心脏发育、疾病以及医学中的应用,讨论了scRNA-seq技术在胚胎心脏发育、心脏细胞的异质性以及在心脏血管方面、多能干细胞分化心血管细胞模型和先天性心脏畸形的进展和存在问题,对scRNA-seq技术对心脏发育、心脏再生、心脏病和单细胞个性化医疗等方面作出展望。     

Tbx18+心外膜祖细胞参与成年小鼠部分心脏组织形成

转录因子Tbx18在胚胎心脏发育过程中起重要调控作用,是心外膜祖细胞标记之一|故以Tbx18为标记的阳性祖细胞群被称为：Tbx18+心外膜祖细胞(epicardial progenitor cells, EPCs)。小鼠胚胎、新生和成年期心脏组织细胞的特性区别较大,成年小鼠的心脏属于终末分化组织。但是,Tbx18+EPCs对成年小鼠心脏组织的贡献大小尚存争议。本研究拟定量分析Tbx18+EPCs对成年小鼠心脏组织的贡献大小。采用整体和组织切片X-gal染色检测成年心脏组织LacZ的表达|荧光激活细胞分选法(fluorescence activated cell sorting,FACS)分离成年Tbx18Cre/R26EYFP小鼠心脏组织EYFP+细胞。结果显示,在Tbx18+EPCs遗传谱系示踪小鼠,报告基因LacZ和EYFP在成年小鼠心脏的心室、心房、冠状动脉、室间隔等处表达|成年Tbx18Cre/R26EYFP小鼠心脏组织细胞用FACS分离,分选的EYFP+细胞比例平均约为33.94%。由此可见,成年小鼠心脏的心室、心房、冠状动脉、室间隔等心脏组织均可来源于Tbx18+EPCs|约1/3成年小鼠心脏组织细胞来源于Tbx18+EPCs。故Tbx18+EPCs参与成年小鼠心脏组织的部分形成。     

组织工程心脏瓣膜的研究进展

组织工程心脏瓣膜(tissue engineering heart valve,TEHV)理论上能克服机械瓣及生物瓣的不足,具有广阔的发展前景。目前组织工程心脏瓣膜的研究主要集中在瓣膜支架材料的选取及制备、种子细胞的选择和种子细胞的种植及培养等三方面。本文将分别就这三方面研究进展进行介绍,分析目前存在的问题,并对其应用进行展望。     

《循环研究》：科学家首次发现心脏第一心区标志物

记者日前从同济大学获悉。该校研究人员首次发现了心脏第一心区特有的标志物-HCN4。相关成果以封面文章的形式，发表在最新一期的《循环研究》杂志上。     

丹参,藏红花对健康人心脏的保护研究

缺氧和剧烈运动对心肌细胞具有损伤作用,我们从细胞水平研究了缺氧和剧烈运动对心肌的损伤,本文介绍了丹参,藏红花对提高心脏的耐缺氧能力和损伤的保护作用,实验对于如何保护运动员及高强度作业人员的心脏,减少其损伤有一定参考价值。     

科学家研究发现心脏纤维化中EMT现象

最近，研究人员发现，心脏纤维化的过程中伴随着内皮细胞向成纤维细胞的转化，即所谓的EMT现象。值得一提的是，心脏在胚胎发育期间，房室瓣也会发生与之类似的EMT现象。     

科研人员成功用胚胎心肌细胞修复受损老鼠心脏

一个国际研究小组日前通过将胚胎心肌细胞植入受损的老鼠心脏．成功使老鼠心脏功能得到恢复。这一成果表明,这种技术未来有望用于医治人类心脏组织。     

间充质干细胞的生物学特性及心血管修复潜能的研究进展

间充质干细胞存在于成体组织中,来源于骨髓、脂肪组织等,在体外易分离和培养,是具有塑料粘附性的一群非均质细胞。它们具有分化的潜能,在适当的条件下可分化为心肌和血管。临床前期研究显示,在心脏损伤模型中移植间充质干细胞有利于心肌修复和心血管形成。其作用机制与间充质干细胞再生和旁分泌能力密切相关。在临床应用中,间充质干细胞具有免疫抑制作用,也可用于异体移植。总之,虽然间充质干细胞的研究尚有许多问题亟待解决,但是它在心脏疾病的细胞治疗和组织工程中已显示出广阔的前景。     

《发育》:科学家首次实现哺乳动物活体器官再生

<正>英国研究人员通过操控单个蛋白,实现了年老实验鼠的胸腺再造,这是科学家们首次成功实现哺乳动物活体器官的再生。结果表明,再生器官与年轻老鼠体内的器官拥有同样结构。研究人员在4月9日出版的《发育》杂志上指出,最新研究有望为免疫系统受损和胸腺发育相关的遗传病患者提供新疗法。胸腺位于心脏附近,能够产生重要的免疫细胞,但也会随年龄增大而衰退,这也是为什么年龄越大的人越容易患流感的原因。新研究中,爱丁堡大学医学研究理事会再生医学中心的研究人员靶向了实验鼠体内一个由胸腺细胞产生的蛋白FOXN1。这种蛋白有助于控制重要的细胞如何     

诱导心脏发生的早期信号通路

心脏是胚胎发生过程中最早形成的器官 .心脏前体的特化是组织间及细胞与细胞之间相互作用的结果 ,这一过程包含了诱导信号作用的时间和空间完整程序 .以脊椎动物和无脊椎动物作为模式动物 ,总结了在早期心脏发生中发挥重要作用的诱导信号通路 :BMP Dpp ,Wnt Wingless ,FGF及Notch信号通路 ,并阐述了信号通路之间的通讯 (crosstalk)以及信号通路与心脏发生相关的关键转录调节因子之间的协同诱导作用 .     

Sci Rep:研究发现不利用支架也构建出跳动的三维心脏组织

正心脏是非常复杂的。在一项新的研究中,来自加拿大约克大学的研究人员开发出一种方法来构建出同步跳动的三维心脏组织,这将导致更好地理解心脏健康和开发出改进的疗法。相关研究结果近期发表在Scientific Reports期刊上,论文标题为"Scaffold Free Bio-orthogonal Assembly of 3-Dimensional Cardiac Tissue via Cell Surface Engineering"。约克大学化学教授Muhammad Yousaf和他的团队设计出一种方法将三种不同类型的心脏细胞附着在一起,从而制造出同步跳动的心脏组织。在     

脊椎动物心脏形态发育的转录调控

转录因子以组织特异性和数量的方式调节基因的表达,是胚胎发育中的主要调节因子.目前已经鉴定了一些特异性调节心脏基因的转录因子,最近又发现显性遗传转录因子的突变能引起人类先天性心脏缺陷,将心脏发育转录因子的研究直接与医学联系起来.尽管这方面的研究已经很广泛了,但心脏发育的转录调控仍不很清楚.本文对心脏转录因子及其作用研究的最新进展进行了综述.     

心外膜的发育

心外膜是覆盖在心脏外层的间皮组织。心外膜来源于脏壁中胚层的前心外膜,后者位于心管流入极附近。心外膜的部分细胞通过上皮间充质转化进入心外膜下层,随后形成血管内皮、成纤维和平滑肌细胞,最终导致冠脉系统的形成。心外膜细胞可能形成心肌细胞,并且可能是心脏驻留干细胞的来源。因此,它在心脏修复治疗中发挥巨大作用。本文回顾了该领域的最新研究进展并且提出了目前存在的问题。     

台湾大学研发出心脏发光转基因鱼

我国台湾大学生命科学学院最近研发出了只有心脏发强绿荧光的转基因斑马鱼。研究人员将在眼睛、心脏和肌肉等组织中特异表达的启动子与水母绿荧光蛋白基因连接后,转植到斑马鱼的受精卵内,经过筛选、培养和繁殖,培育出转基因斑马鱼。在研究过程中,研究人员剔除转基因鱼心脏肌凝C型蛋白基因后发现,     

首例“微型心脏”问世

以色列工学院科研人员在实验室里利用胚胎干细胞生成心脏细胞、内皮细胞和成纤维细胞三种细胞,植入可生物降解的结构中,创造了世界第一例搏动的“微型心脏”,有望用于修复心脏组织,造福数以百万的心脏病患者。三种细胞植入可降解的结构中,几星期后,这些细胞合为一体,形成一小片     

成体心脏干细胞经静脉移植后在心梗小鼠体内的分布研究

目的：观察心肌梗死小鼠静脉移植成体心脏干细胞后,细胞在小鼠体内各器官的分布情况。明确心梗后静脉移植成体心脏干 细胞在小鼠体内的分布和归巢情况。方法：分离培养小鼠心脏成体干细胞,采用流式细胞仪鉴定细胞,通过亲脂性染料CM-DiI标 记细胞后行小鼠急性心肌梗死模型建立和细胞移植,分别在细胞移植后7、14、8 天取小鼠心脏、肝脏、脑、脊髓、肺脏,行冰冻切 片,在荧光显微镜下观察移植细胞在各组织器官存活和分布情况。结果：成体心脏干细胞分离培养后呈贴壁生长,流式细胞仪检 测显示细胞纯度>80%。CM-DiI标记后荧光显微镜下观察可见标记的细胞胞浆胞核均被染成呈明亮的红色。心肌梗死后经静脉 移植成体心脏干细胞,细胞在各组织中分布呈变化过程,7 天时,在肺脏和肝脏分布较多,至14 天和28 天时,肺脏和肝脏分布减 少,心脏分布逐渐增多,表现出向心脏的" 归巢" 现象,而脑和脊髓在28 天的观察时间内分布较少。结论：采用CM-DiI标记心 脏成体干细胞,操作简单,标记效果好,可用于短期的细胞体内追踪。小鼠心肌梗死后行经静脉成体心脏干细胞移植,28 天后细胞 在心脏的分布逐渐增多,表现出向心脏的" 归巢" 现象。     

研究称某些自由基有助保护心脏

英国伦敦国王学院等机构研究人员一项最新研究发现,与过去笼统认为自由基全都有害健康不同,实际上某些自由基可以帮助保护心脏健康。这将使人们重新思考现在一些为保护健康而全面清除自由基的疗法。