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。     

成纤维细胞直接重编程为心肌细胞的研究进展

最近有研究通过直接重编程的方法,采用心脏特异的转录因子和miRNA的不同组合形式,成功地将人和小鼠成纤维细胞转化为心肌样细胞,这些细胞具有与心肌相似的基因表达模式和肌节结构,甚至有少量可以跳动的细胞。直接心肌细胞重编程可将心脏原位成纤维细胞转换成有功能的心肌细胞,成为心血管再生医学的一个全新的方法。该文综述了小鼠和人类成纤维细胞在体内、外直接重编程为心肌细胞研究的发展和现状,对其研究价值、重编程方法、研究过程中的教训、存在的问题及采用这些方法获得的细胞的启示与不足进行了比较分析。     

成纤维细胞直接重编程为心肌细胞研究进展

心肌细胞的再生疗法作为心脏疾病的新型疗法受到人们的广泛关注。细胞直接重编程技术为诱导获得心肌细胞提供了新的方法,它可以绕过多潜能的阶段,将一种终末分化的细胞直接重编程为心肌细胞,为将来细胞移植提供更为安全的细胞来源。文中对体内外直接重编程成纤维细胞为心肌细胞的研究方法及其存在的问题进行了总结,并对心肌细胞直接重编程的未来发展进行展望。     

新生鼠心室成纤维细胞条件培养液增加心肌细胞搏动频 …

目的和方法：利用细胞培养和ＴＲ－ＰＣＲ技术研究新生大鼠心脏成纤维细胞增加心肌细胞搏动频率的作用。结果：成纤维细胞条件培养液在４８ｈ内能明显增加心肌细胞的搏动频率,并具有时间依赖性和剂量依赖性,内皮素－１（ＥＴ－１）ＥＴＡ受体拮抗剂ＢＱ１２３能部分阴断成纤维细胞条件培养液增加心肌细胞搏动频率作用,而血管紧张素ⅡＡＴ１受体拮抗剂ＣＶ１１９７４和α－肾上腺素受体拮抗剂Ｒｅｇｉｔｉｎ却无此效果：ＲＴ－ＰＣ     

基于转录组数据分析小鼠心肌细胞直接重编程的分子机制

本研究旨在从分子水平揭示小鼠成纤维细胞直接重编程为心肌细胞的机制,为诱导心肌细胞再生提供新思路。在公共基因芯片数据库(GEO)中下载小鼠(Mus musculus)心肌细胞直接重编程相关的基因芯片数据,其中成纤维细胞样本数24例,诱导性心肌细胞样本数43例。利用统计软件R3.1.1采用Rankprod算法(p0.05,|lg FC|1)获得心肌细胞直接重编程过程中的差异表达基因,利用DAVID、Topp Gene和STRING等在线工具对差异表达基因进行生物信息学分析。最终分析筛选出210个心肌细胞直接重编程过程的差异表达基因,包括115个表达上调,95个表达下调。生物信息学分析发现Cybb、C1qa和Fabp4等基因以及横纹肌收缩等信号通路在心肌细胞直接重编程过程中起着重要作用。     

骨髓动员对骨髓造血干细胞在心肌梗死后心脏中定植及分化的影响

目的观察小鼠心肌梗死后骨髓造血干细胞在心脏内的分化及细胞因子的影响。方法C57/BL6小鼠60只分为骨髓动员组和对照组,先后行脾切除、骨髓移植（骨髓供体为增强绿色荧光蛋白转基因小鼠）、骨髓动员及建立心肌梗死模型。心肌梗死后3周将小鼠心脏取出并切片行组织学及激光共聚焦显微镜免疫荧光检查。结果骨髓动员可以增加EGFP阳性细胞在心脏中梗死区和边缘区的定植,但绝大多数EGFP阳性细胞都同时表达CD45。仅发现有极少数骨髓来源的心肌细胞、成纤维细胞及血管内皮细胞,且与骨髓动员无相关性。结论骨髓动员能够明显促进骨髓来源细胞定植入小鼠心脏的梗死区;极少数骨髓造血干细胞可以分化为心肌细胞,其数量远不足以修复梗死心肌及改善心功能;骨髓造血干细胞不参与梗死区疤痕形成的病理过程。     

miR-24对心脏成纤维细胞生长和迁移的影响及机制研究

目的:探讨miR-24对心脏成纤维细胞的生长和迁移的影响及机制。方法:采用RT-PCR检测心肌细胞和心脏成纤维细胞中mi R-24的表达水平。在心脏成纤维细胞中转染mi R-24 mimics、mimics control、mi R-24 inhibitors、inhibitors control后,通过Western blot检测细胞中Col-1、α-SMA的表达,MTT检测细胞增殖情况,流式细胞仪检测细胞凋亡情况,Transwell小室检测细胞迁移能力。通过靶基因预测库预测mi R-24的靶基因,荧光素酶鉴定靶基因的正确性,并通过RT-PCR和Western blot检测转染后细胞中Furin的表达。结果:心脏成纤维细胞HEH2中mi R-24的表达水平与心肌细胞H9C2相比差异显著(P0.01),心脏成纤维细胞中mi R-24表达上调。mi R-24 mimics组中Col-1、α-SMA的表达水平明显低于mimics control组(P0.01)。mi R-24 mimics组中细胞OD值较mimics control组显著降低(P0.01),mi R-24 inhibitors组中细胞OD值较inhibitors control组显著升高(P0.01)。mi R-24 mimics组、mimics control组、mi R-24 inhibitors组、inhibitors control组细胞凋亡无显著性差异(P0.05)。mi R-24 mimics组细胞迁移数目明显低于mimics control组,差异显著(P0.01),mi R-24 inhibitors组细胞迁移数目高于inhibitors control组,差异显著(P0.05)。mi R-24 mimics组细胞中Furin蛋白和m RNA水平明显降低,野生型Furin和mi R-24 mimics共转染的细胞中荧光素酶活性最低。结论:mi R-24在心脏成纤维细胞中高表达,通过靶基因Furin抑制心脏成纤维细胞合成Col-1、α-SMA,抑制心脏成纤维细胞增殖和迁移。     

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。     

低氧促进大鼠心脏成纤维细胞DNA合成及Ⅰ、Ⅲ胶原mRNA表达

目的:研究低氧(2%氧)对成年Wistar大鼠心脏成纤维细胞DNA合成及Ⅰ、Ⅲ型胶原前a肽链表达的影响.方法:分离培养成年Wistar大鼠心脏成纤维细胞,采用液体闪烁计数方法检测心脏成纤维细胞的DNA合成速率,采用原位杂交技术检测Ⅰ、Ⅲ型胶原前α肽链mRNA的表达.结果:成年Wistar大鼠心脏成纤维细胞在低氧第6h、12 h时3H-TdR掺入量较常氧组显著增加,分别增加34%(P＜0.05)和36%(P＜0.01);低氧第4 h、8 h、12 h Ⅰ型胶原前α肽链mRNA表达显著高于常氧培养的细胞;低氧第2 h,Ⅲ型胶原前α肽链mRNA表达显著高于常氧培养的细胞.结论:低氧能够直接促进体外培养的成年Wistar大鼠心脏成纤维细胞DNA合成和Ⅰ、Ⅲ型胶原前α肽链表达,提示低氧对心脏成纤维细胞生长和胶原表达的直接调节可能是低氧性心肌纤维化的重要机制.     

甲状腺素对大鼠心脏细胞蛋白激酶C信号途径的影响

目的 :探讨甲状腺素对新生大鼠心脏细胞中蛋白激酶C(proteinkinaseC ,PKC)信号途径的影响。 方法 :培养新生大鼠心肌细胞及成纤维细胞 ,用 1%血清培养基或血管紧张素Ⅱ(angiotensinⅡ ,AngⅡ)处理细胞 2 4h后 ,加入甲状腺素(三碘甲状腺素原氨酸 ,triiodothyronine,T3 )继续培养 4 8h后 ,用PKC活性检测试剂盒检测细胞中PKC活性 ,用West ernblot的方法检测细胞中PKCα及PKCε的表达。结果 :在 1%血清培养基中 ,T3 能明显抑制心肌细胞中PKC活性 ,使心肌细胞中PKCε表达下降 ,对PKCα的表达却没有显著的影响 ;在心肌成纤维细胞中 ,无论是PKC活性还是PKCα及PKCε的表达均未观察到T3 的调控作用。预先用AngⅡ处理 2 4h后 ,心肌细胞及心肌成纤维细胞中PKC活性明显增加 ,PKCε的表达显著增加 ,随后用T3 处理后 ,心肌细胞中PKC活性及PKCε的表达明显降低 ;而心肌成纤维细胞中PKC活性没有发生显著性的变化。结论 :甲状腺素能明显抑制心肌细胞中PKC活性及PKCε亚型的表达 ,其对心肌细胞中PKC信号途径的调控作用可能在心肌的多种病理生理过程中起着重要的作用。     

新生大鼠心室成纤维细胞条件培养液的促心肌细胞肥大作用

利用新生大鼠心室成纤维细胞条件培养液孵育心肌细胞,证实成纤维细胞条件培养液能明显增大心肌细胞的表面积,增加心肌细胞的蛋白含量和「＾３Ｈ」－亮氨酸「＾３Ｈ」－Ｌｅｕ）的掺入,上述作用以第３天的条件培养液作用最强,具有剂量依赖性。ＥＴＡ受体拮抗剂ＢＱ１２３能部分阻断成纤维细胞条件培养液促进心肌细胞肥大的作用,而ＡＴ１受体拮抗剂ＣＶ１１９７４和α－肾上腺素受体拮抗剂ｒｅｇｉｔｉｎ却无此效果。结果提示：成     

普伐他汀对醛固酮诱导心脏成纤维细胞内皮素合成的影响

目的:探讨普伐他汀对醛固酮诱导新生大鼠心脏成纤维细胞内皮素(ET)的影响。方法:采用胰酶消化法和差速贴壁分离法获取和培养新生大鼠心脏成纤维细胞,应用放免法、流式细胞术、RT-PCR的方法分别测定醛固酮、普伐他汀以及甲羟戊酸干预下心脏成纤维细胞培养液中ET水平和心脏成纤维细胞中的ET-1含量,以及内皮素-1前体(ppET-1)mRNA的表达。结果:与正常对照组相比,醛固酮(10-7mol/L)可促进心脏成纤维细胞培养液中ET水平和心脏成纤维细胞中的ET-1含量及ppET-1 mRNA的表达,提前给予普伐他汀(10-5,10-4,10-3mol/L)能剂量依赖性地抑制醛固酮的上述作用,同时这种抑制作用可被甲羟戊酸所逆转。结论:普伐他汀可抑制醛固酮诱导的心脏成纤维细胞ppET-1mRNA表达以及ET-1的合成和分泌,其机制可能与甲羟戊酸代谢途径有关。     

普伐他汀对心脏成纤维细胞转化生长因子-β1合成的影响

目的:探讨普伐他汀对醛固酮诱导新生大鼠心脏成纤维细胞转化生长因子-β1(TGF-β1)的影响。方法:采用胰酶消化法和差速贴壁分离法获取和培养心脏成纤维细胞,应用ELISA、Western-blot、RT-PCR的方法分别测定醛固酮、普伐他汀以及甲羟戊酸对心脏成纤维细胞培养液中TGF-β1水平和心脏成纤维细胞TGF-β1mRNA和蛋白质的表达。结果:与正常对照组相比,醛固酮(10-7mol/L)可促进心脏成纤维细胞培养液中TGF-β1水平和心脏成纤维细胞TGFβ-1mRNA和蛋白质的表达,提前给予普伐他汀(10-5,10-4,10-3mol/L)能剂量依赖性地抑制醛固酮的上述作用,同时这种抑制作用可被甲羟戊酸所逆转。结论:普伐他汀可抑制醛固酮诱导的心脏成纤维细胞TGF-β1mRNA表达以及蛋白质的合成和分泌,其机制可能与甲羟戊酸代谢途径有关。     

密度梯度离心法同时分离新生大鼠原代心肌细胞与成纤维细胞

本文旨在探讨一种改良的同时分离新生大鼠原代心肌细胞和成纤维细胞的方法,以建立良好的原代心肌细胞及成纤维细胞研究模型。无菌状态下取Wistar乳鼠(出生不超过2天)心室,用II型胶原酶消化,控制消化时间及次数、搅拌速度、离心次数和速度等,结合Percoll密度梯度离心法分离心肌细胞及成纤维细胞,进行体外培养,观察细胞形态,继而用0.2%台盼蓝染色检测细胞存活率,免疫荧光染色法检测心肌肌钙蛋白I(cardiac troponin I,c Tn I)、波形蛋白(Vimentin)及α平滑肌肌动蛋白(α-smooth muscle actin,α-SMA)的表达,分别用于鉴定心肌细胞和成纤维细胞纯度。结果显示,本方法5次分离的心肌细胞平均存活率达92%,纯度达95%以上,细胞生长状态良好,可见贴壁自发搏动;成纤维细胞平均存活率达96%,纯度达94%。本方法能同时获得新生大鼠原代心肌细胞和成纤维细胞,具有很高的产量、存活率及纯度,且操作简便,耗时短,重复性好,是一种较为理想的原代细胞分离、培养方法,可满足各种后续实验要求。     

AcSDKP对TGF-β1介导的大鼠心脏成纤维细胞MMP-1、MMP-2和MMP-9表达的调节

目的:探讨N-乙酰基-丝氨酰-天门冬酰-赖氨酰-脯氨酸(AcSDKP)对转化生长因子-β1(TGF-β1)诱导的大鼠心脏成纤维细胞MMP-1、MMP-2和MMP-9调节作用。方法:建立新生大鼠的心脏成纤维细胞系,分别用Westernblot法和明胶酶谱法检测心脏成纤维细胞MMP-1和MMP-2、MMP-9酶的表达。结果:10%血清能使心脏成纤维细胞MMP-2、MMP-9和MMP-1酶的表达增加,AcSDKP能进一步增加在10%血清诱导基础上三种酶的表达。TGF-β1促进心脏成纤维细胞MMP2和MMP-9酶的表达,而下调MMP-1酶表达。AcSDKP能进一步上调由TGF-β1诱导的心脏成纤维细胞MMP2和MMP-9酶的表达,并上调MMP-1酶表达。结论:AcSDKP对TGF-β1诱导的心脏成纤维细胞MMP-2、MMP-9和MMP-1酶表达有促进作用。     

心肌纤维化的信号转导机制及新型抑制剂的研究进展

心肌纤维化(myocardial fibrosis, MF)是心肌重构发生的重要病理过程,能够引起心脏衰竭甚至死亡。心肌组织中成纤维细胞异常增殖并转化为肌成纤维细胞以及心肌细胞外基质代谢紊乱导致沉积是心肌纤维化形成的主要病理基础。心肌纤维化发生的分子机制较复杂,已发现多种信号通路参与了心肌纤维化的发生。该文主要对参与调控心肌纤维化的信号转导机制进行了综述,并对新型信号抑制剂的研究进展进行了小结。     

成纤维细胞生长因子的临床转化及相关新药研究进展

成纤维细胞生长因子;创伤修复;代谢调控;成纤维细胞生长因子受体抑制剂     

成年SD大鼠心肌原代成纤维细胞分离及培养的优化方案

目的:摸索及优选成年SD大鼠心肌原代成纤维细胞的体外分离、培养及鉴定的实验方法。方法:将成年SD大鼠心脏剪成小组织块,采用以下四种方案(A:0.08%胰酶+0.1%胶原酶II消化15 min,B:0.2%胶原酶II消化15 min,C:0.2%胶原酶II消化60min,D:0.2%胶原酶II消化90 min)提取成年大鼠心脏原代成纤维细胞,再通过差速贴壁分离方法培养原代成纤维细胞。采用倒置显微镜观察成纤维细胞的基本形态特征,并进行Vimentiin免疫荧光染色对培养的原代细胞进行荧光鉴定;采用台盼兰染色对培养的原代成纤维细胞存活率进行鉴定;采用细胞计数对培养的成纤维细胞生长趋势进行鉴定。结果:四种方法均能培养成纤维细胞,但单酶消化60 min可一次性提取较多细胞,并且细胞状态佳,3 d即可传代。72 h成纤维细胞Vimentin免疫荧光染色阳性率高达97%。台盼兰染色可见其细胞死亡率明显降低,并且细胞计数可见细胞生长状态极佳。结论:单酶消化60 min是提取成年SD大鼠心肌原代成纤维细胞的高效、快速、稳定的实验方法,为心脏疾病的基础及临床研究提供了较为理想的细胞学实验模型。     

MicroRNAs对心脏发育与再生的调控作用

MicroRNAs(miRNAs)是一类非编码小分子RNA,参与调控基因表达,也是心脏发育的重要调控者。人类发育成熟的心脏损伤后再生能力有限,并且损伤的心肌由大量增殖的成纤维细胞替代,导致心脏结构和功能的不可逆损伤。研究发现,miRNAs参与胚胎干细胞、心脏祖细胞以及成纤维细胞的增殖与分化,可促进受损心脏再生。现就miRNAs调控胚胎干细胞、心脏祖细胞和成纤维细胞介导的心脏再生作用及其潜在治疗前景进行综述。     

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。