科学:巨大的进步！方法心肌细胞直接重编程为浦肯野细胞

来源：100医疗网原创2022-11-29 09:13

在一项新的研究中，美国休斯顿大学的研究人员报告了一种有效的方案，该方案将人类心脏细胞重新编程为能够在整个心脏传导电流的特殊细胞，以实现有节奏的心跳并修复生病的心脏。这可能是一个重大突破。

在一项新的研究中，美国休斯顿大学的研究人员报告了一种有效的方案，该方案将人类心脏细胞重新编程为能够在整个心脏传导电流的特殊细胞，以实现有节奏的心跳并修复生病的心脏。这可能是一个重大突破。相关研究成果发表在2022年11月18日的《iScience》杂志上，题目是《心脏病学直接重编程为心脏浦肯野样细胞》。

心脏细胞死亡是心血管疾病(CVD)的根本原因，目前尚无治愈方法，心血管疾病仍是全球死亡的主要原因。到2035年，美国心血管疾病的患病率预计将增加到45.1%(超过1.3亿人)，而经济成本预计将在未来20年增加超过1.31亿美元，达到惊人的1.1万亿美元。

论文作者、休斯顿大学药理学教授布拉德利麦康奈尔(Bradley McConnell)博士研究了心脏再生中另一种未被探索的细胞类型：心脏浦肯野细胞，这是来自心脏传导系统(CCS)的特殊细胞，负责传导电信号，使心脏同步收缩和舒张。他们的结果表明，心脏中的浦肯野细胞可能会恢复电信号传输的效率，从而改善心脏功能。

论文的第一作者McConnell和Nicole Prodan都报告说，我们首次证明了人类心肌细胞系(AC16-CMs和iPSC-CMs)使用一种独特的小分子混合物成功地直接重编程为心脏浦肯野样细胞(类似于心脏浦肯野样细胞的细胞)。直接重编程是一种在细胞上产生表观遗传不稳定塑性状态的技术，从而促进完全分化成熟的细胞转化为不同的新细胞类型。

他们使用的小分子混合物是2 M咯利普兰、10 M弗司可林、4 M CHIR99021(一种有效抑制GSK3的氨基嘧啶衍生物)、2 M SB431542(SB431542是一种有效的选择性ALK5抑制剂)、2 M丙戊酸、2 M RG108(一种非核苷DNA甲基转移酶抑制剂)、2 M Parnate、10 M白藜芦醇、1 M视黄酸、10 ng/mL Neuregulin和10 M肾上腺素。

虽然目前有几种药物治疗心力衰竭的方法，但它们不能预防、治疗或改善心肌细胞死亡和纤维化瘢痕的形成，而这些是导致心力衰竭的主要因素。麦康奈尔说，唯一的治疗方法是心脏移植，但不幸的是，可供移植的心脏很少。

图片来自iScience，2022，DOI :10.1016/j . isci . 3360364

用于心脏再生的细胞疗法已经被提议作为药物疗法的替代。不幸的是，直到现在，重点还是放在替换受损心脏的心肌细胞上，这不足以改善症状或解决问题。

麦康奈尔说，这是因为植入的心肌细胞往往无法被受体心脏同步电激活，会以与心脏其余部分不同的速度收缩，从而诱导。

普罗丹说，我们对人类心肌细胞的小分子处理导致其分化为浦肯野样细胞，导致关键浦肯野细胞的基因表达和快速电信号的传递；产生的心脏浦肯野细胞可以与天然心脏浦肯野细胞进行比较。

在此之前，日本研究人员使用六种转录因子——BAF 60 c、Gata4、Gata6、Klf15、Mef2a和Myocd——有效地将脂肪来源的再生细胞直接重新编程为心肌细胞(I Science，2022，doi336010.1016

这些结果不仅有助于寻找优化心脏再生的细胞疗法，而且可用于开发和研究治疗心脏病的新药物。(100yiyao.com)

参考资料：

1.Nicole Prodan等人，iScience，2022，doi :10.1016/j . isci . 2022.105402。

2.这一发现可能推进心血管疾病的治疗

https://uh . edu/news-events/stories/2022-news-articles/11月-2022/11212022-McConnell-heart-cells-programme . PHP

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