新的干细胞方法为心脏病的迹象做征兆

莫格里奇研究所的再生生物学团队在研究实验室中改良动脉内皮细胞生长方式的同时，出乎意料地挖掘出了一种强大的新模型来研究血管疾病。

由Morgridge研究所研究员Dave Vereide领导的研究小组在2018年1月9日的《干细胞报告》中描述了一种从脐带血和成年骨髓来源创建人动脉内皮细胞的新方法。众所周知，这些细胞很难以稳定的数量生长，对于未来任何针对心脏病的组织工程研究都是必不可少的。

但是，这些细胞的第二个特征可能证明更具影响力。Vereide说，这些细胞表现出两种不同的状态：一种在多代生长过程中都保持其健康的动脉特性;另一种则保持了健康状态。第二种是相当快地将身份转变为与动脉硬化或动脉硬化密切相关的受损细胞类型。

身份的这种变化(称为内皮向间质转化)被广泛认为是先天性心脏病，重要器官纤维化，高血压和心脏病发作的主要危险因素。

Vereide说，两种细胞类型的结构变化非常明显。内皮细胞具有细长的形状，并且倾向于在构成动脉内表面的光滑单细胞层中生长。相比之下，间充质细胞变得更星形，它们可以沉积易于在动脉中积聚的钙化细胞外基质。Vereide说，间充质细胞也可能彼此堆积，导致动脉增厚或积聚，从而限制了血液流动。

将这些新细胞系以两种形式整齐地组装在培养皿中，一种对间质转化具有抵抗力，另一种对细胞极易感，这不仅对了解这种变化的基本生物学原理，而且在发现抑制这种变化的药物方面都大有裨益。 Vereide说。

Vereide说：“我们认为我们发现了一个非常有趣的库，可以用于对主要疾病因素的新研究和新见解。”“我们具有这两种状态的事实使得研究起来真的很容易，因为您可以将生物学束之高阁，并缩小两者之间的区别。”

在创建新的细胞系时，研究小组使用了两个转录因子-或控制特定遗传功能的蛋白质-已知对多种细胞类型都很重要。但是事实证明，当它们结合使用时，它们几乎专门调节动脉内皮细胞的生长。

韦雷德说，那是“超级幸运”的巧合。对于在人体循环系统中可能出错的绝大多数事情，几乎所有这些都与动脉功能障碍有关。这使得动脉内皮成为发现的主要靶标。直到最近，科学家们还难以依靠来自尸体的动脉细胞使这些细胞在体外生长，而这些尸体会很快失去其动脉特性，并且增殖时间不会很长。

这一进步为这些细胞提供了第二个有价值的来源。另一项进展也来自于2017年夏季由干细胞先驱James Thomson领导的Morgridge再生生物学实验室，它首次从多能干细胞中以与组织工程相关的质量和规模生产了功能性动脉细胞。 ，包括创建用于心脏手术的动脉库。

他说：“现在，我们有一条研究线专注于细胞疗法，另一条研究线专注于药物发现，因此我们涵盖了所有基础。”

内皮向间质转化中发生了什么?Vereide说正常的过程可能出错了。

他说：“我怀疑自然发生的过渡可能是健康的，例如对伤害的反应。”“这可能是正常体内平衡的一部分。我认为在疾病发展过程中发生的事情是平衡发生了变化，现在发生了太多的过渡，您将获得这些巨大的有害影响。”

下一个重大挑战将是找到这些细胞之间的遗传差异，从而使一组人更具有抵抗力。韦雷德说，希望是寻找可以抑制这种疾病转化的药物或小分子的靶标。他说，就像大量他汀类药物彻底改变了高胆固醇的治疗方法一样，可能会有新型药物攻击这种主要的动脉硬化前体。

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