细胞干细胞:利用患者诱导多能干细胞来源的心肌细胞成功构建左心发育不全综合征模型 揭示了万艾可和牛磺胆酸有望治疗部分先天性心脏病

来源：100医疗网原创2022-04-21 16336044

这些发现将有助于实现我们的目标，即改善先天性心脏病患者(如HLHS)的临床护理和生活质量。

几乎三分之一出生时患有左心发育不全综合征(HLHS)的婴儿在一岁前死于心力衰竭。通过发现导致这些年轻患者心力衰竭的细胞过程，一项新的研究可能为识别和治疗早期死亡风险最高的患者提供答案。相关研究结果于2022年4月7日在线发表在《细胞干细胞杂志》(Cell Stem Cell Journal)上，题为“在ipsc衍生的认知心脏病模型中，未代偿的线粒体氧化应激是心力衰竭的基础”。

在这项新研究中，来自匹兹堡大学医学院的研究人员发现，两种常用药物——伟哥和一种叫做tudca(图多卡)的非处方药——可以在患者细胞中恢复驱动心力衰竭的过程，从而为新的HLHS治疗开辟了一条潜在的道路。

论文作者、匹兹堡大学医学院发育生物学系主任Cecilia Lo博士表示，HLHS是先天性心脏病中最致命的类型之一。一岁前死亡的HLHS患者心力衰竭的原因尚不清楚。唯一的治疗方法是心脏移植，这通常是不可能的。如果能找到病因，那么就有治疗的希望。

为了找到导致严重的核心原因，Lo和该论文的第一作者、Lo实验室的博士后研究员Xinxiu(Cindy)Xu收集了3名健康人和10名患者的皮肤细胞。这些人患有轻度疾病，不需要移植就可以活过5岁，或者严重的HLHS意味着他们在出生后的第一年死亡或者需要心脏移植。

首先，徐将患者的皮肤细胞重新编程为所谓的诱导多能性(iPS)，iPS细胞可以成为任何类型的细胞。接下来，她加入了生长因子和营养物质的混合物，以促进iPS细胞发育成心肌细胞(iPSC-CM)。

通过在显微镜下观察产生的iPSC-CM，这些作者注意到来自不同患者组的细胞之间存在明显差异。就像活的心脏通过挤压和释放来泵血一样，培养皿中的iPSC-CM也是如此，即使没有血液循环。来自轻度HLHS患者的IPSC-CM看起来和表现像来自健康人的iPSC-CM，快速而稳定地跳动。相比之下，来自严重HLHS患者的iPSC-CM以更懒惰的方式跳动，这让人想起医生在许多活着的HLHS患者心中看到的情况。

更仔细地观察，这些作者发现两组患者的iPSC-CM都有线粒体缺陷，但这种功能障碍在重度HLHS患者中更严重。来自严重HLHS患者的IPSC-CM不能天然防御由线粒体缺陷引起的氧化应激。

图片来自细胞干细胞，2022，doi :10.1016/j . stem . 2022 . 03 . 003。

在细胞水平上发现问题后，这些作者现在有了治疗的目标。他们发现西地那非(俗称伟哥)和TUDCA挽救了重症HLHS患者iPSC-CM中的线粒体缺陷。

徐解释说，如果心脏是一辆汽车，线粒体就像发动机。她认为西地那非是发动机油，可以润滑线粒体功能，防止其过热。另一方面，TUDCA和冷却液一样，也可以保护发动机不会过热。这两种药物中的任何一种都可以降低由线粒体缺陷引起的氧化应激，并帮助来自重度HLHS患者的iPSC-CM达到轻度HLHS患者自然达到的目标。

Lo补充说，我们选择这两种药物是因为我们知道它们是安全的，并且已经被临床批准用于其他疾病。这意味着与开发全新药物相比，为患者提供治疗所需的时间会更短。

对于HLHS患者来说，这可能意味着一种不依赖于心脏移植的心力衰竭新疗法即将问世。Lo表示，这项新研究提供了使用iPSC-CM在培养皿中建立心力衰竭模型的可能性，并且比传统的动物模型方法更快地筛选药物。

这些结果也可能导致早期心脏移植患者测试方法的发展。Lo说，鉴于线粒体缺陷发生在细胞水平，一种简单的血液测试方法可能能够检测出有缺陷的线粒体，从而可以早期识别出最容易发生心力衰竭的患者。最终，这些发现将有助于实现我们的目标，即改善临床护理和对HLHS等先天性心脏病患者的护理。(100yiyao.com)

参考资料：

1.徐新秀等。细胞干细胞，2022，doi :10.1016/j . Stem . 2022 . 03 . 003

2.预测和治疗先天性致命心脏缺陷婴儿心力衰竭的新希望

https://medical xpress.com/news/2022-04-心脏衰竭-婴儿出生-致命. html

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