心肌细胞增殖影响因素和评价方法

大量心肌细胞丢失是心肌梗死后进展为心力衰竭和临床死亡的主要原因.近年来的研究证明,成年哺乳动物心肌具有一定的再生能力,但该能力十分有限而不足以修复受损的心脏组织,因此促进内源性心肌再生是未来治疗心肌梗死的重要方向.原有心肌细胞的增殖是内源性心肌再生的主要来源,因而探索心肌细胞增殖的调控机制,寻找促进心肌细胞增殖的干预措施成为心肌再生研究领域的热点,并取得显著进展.同时,成年心肌细胞具有可多倍体化、多核化但难以胞质分裂等特点,导致评估心肌增殖的方法成为难题,精确量化心肌增殖的各种模型和体系不断被开发.本文回顾总结了心肌再生的基本方式、心肌细胞增殖影响因素和评估方法,探讨了当前内源性心肌再生研究领域的进展和挑战.     

心肌再生途径的研究进展

心急梗塞等心脏疾病可造成心肌的损伤。相继会发生心室扩张、癍痕、心脏功能紊乱。目前时心脏疾病的治疗主要通过药物和器官移植,因药物治标不治本和移植器官匮乏限制了治疗的效果,严重影响病人的身体健康。最近研究发现,相关细胞因子或基因、干细胞移植可使损伤区心肌细胞和血管再生及诱导内源性干细胞转移,从而修复损伤心肌并恢复心脏功能。以上研究成果及其临床的应用将成为损伤性心肌有效的治疗途径。本文着重阐明了相关细胞因子、基因和干细胞移植时心肌再生作用机制的研究现状。     

有氧运动与干细胞动员的心肌细胞增殖研究进展

适宜运动是防治心脏疾病的有效方式,其作用机制尚未完全阐明,安全有效的运动处方需要系统研究。运动可使正常心肌细胞发生生理性肥大与增殖以及多种细胞因子的分泌和干细胞的有效动员,促进心肌细胞增殖分化。成体心肌细胞增殖的来源包括存活的心肌细胞、心肌干/祖细胞以及外周的骨髓间充质干细胞等。干细胞的动员、趋化归巢并分化为心肌细胞是心肌损伤修复的细胞基础。本文从心肌细胞增殖潜力、心肌梗死(MI)的干细胞治疗和运动促进MI心肌细胞增殖等三个方面综述运动促进干细胞动员,诱导内源性心肌细胞再生对MI心肌修复和心功能改善的可能机制、存在问题及相关研究进展。     

干细胞与心肌细胞替代治疗

胚胎干细胞及来源于骨髓、骨骼肌、血管、肝脏、皮肤、脂肪等组织器官的成体干细胞均有多向分化潜能。胚胎干细胞可分化为3个胚层的所有组织细胞。成体干细胞具有可塑性和转分化的潜能。在一定条件下,这些干细胞可被诱导分化为心肌细胞。成年心脏可能存在心肌干细胞,具有增殖和分化为包括跳动性心肌细胞的多种细胞的潜能。因此,干细胞可用于心肌细胞替代治疗,以替代死亡的心肌细胞,改善心脏功能,防治心肌梗塞后心衰、减少心肌重构等症状。本文对干细胞治疗心肌梗塞有关进展及问题作一综述。     

IL-6促进小鼠胚胎干细胞多能性并以发育依赖的方式调控心肌分化（英文）

白细胞介素6 (interleukin 6, IL-6)是心脏微环境的重要组成部分。在不同模型中，IL-6通过促进心肌细胞再生帮助心脏修复。胚胎干细胞是心脏修复中心肌再生的良好来源。本研究旨在探讨IL-6对小鼠胚胎干细胞(mouse embryonic stem cells,mESCs)及其心肌分化的影响。IL-6处理mESCs两天，用CCK-8法检测mESCs增殖情况，用实时荧光定量PCR(quantitative real-time PCR, qPCR)检测干性和胚层分化基因mRNA表达水平，用Western blot检测干细胞相关信号通路的磷酸化水平，用siRNA干扰STAT3磷酸化功能。通过检测搏动拟胚体(embryoid bodies, EBs)比例和qPCR检测心脏前体细胞标记物和心肌细胞离子通道mRNA表达水平来评估mESCs的分化能力。从胚胎干细胞分化第1天(EB0)开始使用IL-6中和抗体阻断内源性IL-6的作用，分别在EB7、EB10和EB15检测心肌细胞分化；在EB15用免疫组织化学染色法示踪心肌细胞，并用Western blot检测干细胞相关信号通路的磷酸化情况...     

心血管干细胞在心血管再生医学研究中的现状与展望

哈佛大学的Anversa等人被撤回30余项伪造研究的消息对心血管系统干细胞研究领域产生了令人沮丧的影响.通过骨髓细胞或成体心脏原位干/祖细胞分化再生心肌的理论已被否定.在过去的近20年中,众多医生、学者和机构花费大量精力和财力投入这项目前看似"无所收益"的研究中,但是心血管领域干细胞的研究成果是丰硕的,不能因为Anversa事件而全盘否定心血管干细胞研究领域的成就.本文回顾了心血管干细胞在这场风波中的进程始末,总结了目前心脏和血管干细胞的研究进展,并对其今后的研究方向进行展望,以重整和规划心血管干细胞和心血管再生医学领域正确的研究方向.     

招募内源性干细胞-组织再生之梦

组织干细胞是成体组织中存在的一类尚未分化、能自我更新和增殖的特殊细胞群,具有分化为多种组织细胞的潜能.一般处于休眠状态,在组织损伤修复和维持组织的动态平衡中发挥重要的作用.体育运动、激素、生长因子和药物能激活内源性的组织干细胞,促进组织再生或伤口修复.利用内源性修复机制刺激组织再生,一直是生物医学领域的梦想.最新的研究表明,这个梦想现在可能成为现实.本文简要介绍了组织干细胞的内源性修复、内源性修复的生理学机制、招募内源性干细胞的主要方法及目前采用招募内源性干细胞修复和再生组织这一策略尚需克服的困难和临床应用前景.     

再生过程中心肌细胞去分化和增殖的研究进展

心肌梗死严重威胁人类生命健康。损伤的成体哺乳动物心脏无法进行再生,最终导致心力衰竭。多种临床治疗手段可以缓解心肌梗死症状,但无法修复死亡的心肌细胞。斑马鱼等低等脊椎动物以及一些新生哺乳动物心脏受到损伤后可以再生。研究心脏再生的细胞和分子机制可为成体心脏损伤修复提供理论基础。越来越多的研究表明,心脏损伤后心肌细胞的修复依赖于心肌细胞的去分化和增殖。该文简单概述心脏再生过程中心肌细胞的来源以及心肌细胞去分化和增殖的分子机制。     

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.     

构建斑马鱼心脏损伤-再生模型的手术方法

斑马鱼心脏再生是近年来心血管再生医学研究的新热点之一, 也是以斑马鱼为模式进行脊椎动物遗传发育研究的一个新的重要方向。通过了解斑马鱼成体心脏再生的过程和研究其分子和细胞机制有可能为诱导哺乳动物成体心脏再生、治疗心肌梗塞等人类心脏疾病提供理论依据。文章主要介绍通过简单的手术切除成体斑马鱼约20%心室造成成体心脏损伤、诱导心脏再生的操作方法与经验。其基本流程主要包括麻醉成鱼、在体视镜下用尖镊撕开斑马鱼心脏腹面的皮肤和心包膜以暴露心脏、用剪刀切除心尖区域的部分心室。这种方法的手术成功率可达90%以上, 操作简便且重复性好, 是目前研究斑马鱼成体心脏损伤-再生的最常用的方法。     

间充质干细胞分化为心肌细胞的诱导方法研究进展

间充质干细胞作为一种取材方便、易于分离培养、体外扩增快、免疫原性低的成体干细胞,具有自我更新和多向分化潜能,可在体内外不同的诱导条件下分化为心肌细胞,是理想的心肌再生治疗的种子细胞。本文综述了间充质干细胞分化为心肌细胞的诱导方法,包括化学试剂、中药制剂、机械力和电磁刺激、心肌环境因子、损伤组织条件培养、组织工程方法等,为其在心肌损伤性疾病尤其是心肌梗死治疗中的应用提供基础。     

胚胎干细胞的心脏应用

心肌梗死期间死亡的心肌细胞将由没有收缩功能的疤痕组织替代,因而极可能引起心力衰竭。对治疗心衰来说,修复死亡或损伤的心肌以及改善心功能仍面临着极大挑战。干细胞移植已在近年来的实验中用于修复损失的心肌。本文总结了近期在心肌损伤动物中实施胚胎干细胞移植的实验结果,并着重介绍对这类特定细胞的研究进展。胚胎干细胞取源于早期哺乳类胚胎的胚芽细胞,属于多功能干细胞。这类细胞具有长期增殖而不分化的能力,或台色够在培养过程中分化成包括心肌细胞在内的所有特殊体细胞。由于胚胎干细胞具有极大的增殖和分化为成熟组织的能力,它们可能成为一种潜在的很有实用价值的细胞来源,可用于对病态心脏的功能心肌再生的细胞治疗。新近的研究表明,在心肌梗死动物模型中,心肌内移植胚胎干细胞或由其分化成的心肌样细胞,能导致已损伤心肌的再生,并改善心脏功能。另外,在病毒性心肌炎小鼠中,静脉输入胚胎干细胞可明显提高生存率和减轻心肌损伤。有关人类胚胎干细胞在体外分化成心肌细胞以及这些细胞的特性,近来已有报道。然而,要在临床能应用人类胚胎干细胞或由其分化成的心肌细胞来治疗晚期心脏疾病,还必须越过大量的伦理、法律和科学上的障碍。     

诱导骨髓间充质干细胞向心肌细胞分化研究进展

骨髓间充质干细胞(one marrow mesenchymal stem cells, BMSCs)是骨髓内的一类非造血干细胞,具有自我更新和多向分化的潜能。心肌细胞本身不能再生,受损伤的心肌细胞无法通过自身的增殖和分化完成修复。BMSCs在体内外不同的诱导条件下可分化为心肌细胞,应用于缺血性心脏病的治疗,是目前心肌再生治疗的理想种子细胞。本文主要从外界干预诱导、缺氧条件影响、基因转染、临床自体移植方面将近年诱导BMSCs向心肌细胞分化的研究进行综述,以期为今后临床应用BMSCs治疗心肌梗死等心脏疾病提供理论依据。     

c-kit~+心脏干细胞在心脏再生修复中的应用

心血管疾病的流行是一个全球性的现象,在我国,其患病率也不断增长。目前尚无有效的治疗方法以解决心肌细胞损失这一关键问题,而干细胞移植很可能成为新的治疗方法。C-kit+心脏干细胞(cardiac stem/progenitor cell,CSCs)的发现证实了CSCs的存在,并为心脏的再生和修复治疗带来了新的曙光。C-kit+CSCs在心肌梗死、心力衰竭等心脏疾病中的作用得到了多项体内外实验及临床试验的证实,但由于目前尚缺乏直接的充分的证据证明内源性或外源性的c-kit+CSCs可分化为相当数量的成熟的具有功能的心肌细胞,其治疗机制尚存争议,同时,将其应用于临床仍面临多个问题。     

视黄酸通路的启示——从心脏发育到心肌谱系定向分化

多潜能干细胞具有无限增殖的能力,并能够分化为心肌细胞,因此在心脏再生方面拥有巨大潜力.胚胎发育过程为干细胞定向分化提供了重要线索,在过去的几年中,通过操控心脏发育关键通路,在心肌定向分化方面取得了重要进展,但是现有的分化方法仍不能稳定地诱导心肌细胞,表明现有的通路不能有效解决这些问题.视黄酸(RA)通路在心脏发育过程中发挥重要作用,RA缺失会导致心房变小、心室小梁减少、心肌壁增厚且细胞间连接松散.在体外心肌定向分化过程中,RA多用于促进多潜能干细胞向心房分化.但从RA通路基因敲除小鼠的表型来看,除了调控心肌亚型分化,RA在多个发育阶段发挥重要作用.深入解析RA在心肌分化各阶段的作用机制,将有助于获得高质量的心肌细胞.同时,研究RA在心内膜和心外膜分化中的作用机制也有助于解释RA通路敲除小鼠的心脏异常.总之,从RA在胚胎发育中的作用来看,需要更多的体外研究来揭示RA在心肌谱系分化中的作用.本文综述了RA通路在心脏发育的心肌分化过程中的作用,并探讨了需要解决的问题.     

microRNA-22在心肌梗死中的作用（英文）

心肌梗死是临床常见的疾病,由于其极高的发病率和致死率,一直受到医学界的高度关注。心肌梗死导致心肌细胞死亡,由于成年心肌细胞几乎丧失再生能力,损伤后心脏的修复主要通过纤维化实现。同时,存活的心肌细胞进行性发生肥大,以维持心脏的泵血功能。然而,纤维化和肥大也导致了心脏重构,使心脏功能失代偿,最终发展为心力衰竭。近年来研究显示,microRNA(miRNA)在心血管疾病中具有重要的作用。microRNA-22(miR-22)作为一种在心脏中高表达的miRNA,许多研究已证实miR-22在心肌梗死及心脏重构的过程中发挥了重要作用。本文主要总结了近年来的主要研究进展,包括miR-22对氧化应激、细胞凋亡、细胞自噬、心肌肥大、心脏纤维化和心脏再生的调节作用。     

心脏修复的新方法

美国加州大学格拉德斯通心血管疾病研究所通过对成纤维细胞进行重新编程,直接变成心肌细胞的新方法来修复受损的心脏。现已将老鼠心脏内的成纤维细胞直接变成心肌细胞。此法一旦在人体试验中获得成功,再生的心肌组织将可用以修复因自然衰老和心搏停止导致的损伤,同时还可避免干细胞疗法的安全隐患。     

心脏修复的新方法

美国加州大学格拉德斯通心血管疾病研究所通过对成纤维细胞进行重新编程,直接变成心肌细胞的新方法来修复受损的心脏。现已将老鼠心脏内的成纤维细胞直接变成心肌细胞。此法一旦在人体试验中获得成功,再生的心肌组织将可用以修复因自然衰老和心搏停止导致的损伤,同时还可避免干细胞疗法的安全隐患。     

心肌再生相关分子的调控机制

心脏是脊椎动物的中心器官,其适当大小及功能在整个生命周期都是至关重要的。由于心肌损伤造成的心肌梗死、心力衰竭等疾病在全世界范围内的发病率和死亡率逐年上升,目前依然没有找到好的治疗方法。已经发现在新生哺乳动物以及低等脊椎动物中存在多种进化保守的心脏再生机制,然而不幸的是,成年哺乳动物的心脏再生能力极其有限。近年来人们对心肌再生的研究越来越多,有证据表明成年哺乳动物可以产生新的心肌细胞。了解心脏再生的能力,并且掌握其中的原理是心血管方向研究的重要目标。本文主要综述了心肌再生相关分子及信号通路,如转录因子GATA4、微小RNA(microRNA)、Hippo信号通路、ERBB2和Notch通路以及一些炎症因子等发挥的调控作用及其机制。     

增殖分化视角下成年哺乳动物心肌再生研究进展

心肌再生是逆转心肌损伤和心力衰竭的理想途径，也是心血管医学领域的研究重点。传统观点认为成年哺乳动物心肌细胞无法自我更新和再生，然而最近研究报道心肌细胞能以微弱比例内源再生。通过调节心肌再生过程或调控关键分子表达，可以诱导具有收缩功能的心肌细胞出现，改善损伤心脏的结构和功能。近年心肌再生研究大多侧重细胞增殖，对心肌细胞去分化、增殖及再分化的全过程关注较少。因此，该文从增殖分化视角综述成年哺乳动物心肌再生的诱导方式，旨在探讨实现成年哺乳动物心肌细胞大规模自我更新的可能性。