報道：來自加州大學(xué)舊金山分校，以及德州大學(xué)西南醫(yī)學(xué)中心的兩個研究小組分別在Nature雜志上發(fā)表文章，利用轉(zhuǎn)分化技術(shù)，將非肌細(xì)胞重新編程為心肌細(xì)胞，以及將心肌成纖維細(xì)胞轉(zhuǎn)化為心肌樣細(xì)胞，這些成果無疑將有助于心臟病的治療，以及加深對于心臟功能的理解。
在*篇“Heart repair by reprogramming non-myocytes with cardiac transcription factors”文章中，研究人員將四種轉(zhuǎn)錄因子：GATA4、HAND2、MEF2C和TBX5混合在一起，組成了一種“雞尾酒”試劑，將小鼠尾尖成纖維細(xì)胞和心臟成纖維細(xì)胞為跳動的心肌細(xì)胞樣細(xì)胞。
心臟藥物撤出市場的一個主要原因在于意想不到的心臟毒性——話句話說，這些本來旨在治療心臟病的藥物卻對心臟產(chǎn)生了毒害作用。當(dāng)前，這些藥物通常是在衍生于倉鼠卵巢細(xì)胞或人類胚腎細(xì)胞的常見實(shí)驗(yàn)室細(xì)胞系上開展毒性作用預(yù)篩查的。盡管這些卵巢和甚至細(xì)胞被人為誘導(dǎo)模擬人體心臟細(xì)胞電生理學(xué)，它們?nèi)耘f與實(shí)物存在相當(dāng)大的差異。臨床使用前，在可靠的疾病及正常人類心臟細(xì)胞資源上檢測這些藥物的效應(yīng)可以改善藥物篩選，節(jié)約數(shù)十億美金的費(fèi)用，挽救無數(shù)患者的生命。
而且在進(jìn)行活體實(shí)驗(yàn)的時候，研究人員還采用了一種逆轉(zhuǎn)錄酶病毒來將轉(zhuǎn)錄因子輸送到小鼠的心臟中，結(jié)果發(fā)現(xiàn)這四個轉(zhuǎn)錄因子的表達(dá)會將非肌細(xì)胞重新編程為心肌細(xì)胞，同時減輕心肌梗塞后的心臟功能失調(diào)。
另外一篇題為“In vivo reprogramming of murine cardiac fibroblasts into induced cardiomyocytes”的文章中，來自加州大學(xué)舊金山分校的研究人員就利用心臟成纖維細(xì)胞取得了相關(guān)成果。
他們重編程心臟成纖維細(xì)胞，成心肌細(xì)胞——心臟病發(fā)作后，這種肌肉細(xì)胞會*丟失。研究人員利用一種逆轉(zhuǎn)錄病毒，傳遞三種轉(zhuǎn)錄因子，誘導(dǎo)成體小鼠的重編程，從而促進(jìn)其心臟功能。
雖然之前也曾有研究表明在試管中，三個轉(zhuǎn)錄因子的一個組合可直接將心肌成纖維細(xì)胞重新編程為心肌樣細(xì)胞，但是這一研究是在活體中實(shí)現(xiàn)了這一過程。
同樣也是采用了一種逆轉(zhuǎn)錄酶病毒來向成年小鼠的心臟直接輸送轉(zhuǎn)錄因子，研究人員完成了非肌細(xì)胞向誘導(dǎo)的心肌細(xì)胞的轉(zhuǎn)化。
他們在小鼠體內(nèi)經(jīng)冠狀動脈結(jié)扎處理后，注射GMT基因，也可以使非心肌細(xì)胞被重新編程，轉(zhuǎn)化為心肌樣細(xì)胞。這些心肌樣細(xì)胞成為雙核，能組裝成肌，并表現(xiàn)為心肌樣的基因表達(dá)。
為此不少研究人員付出努力，希望能構(gòu)建出心肌樣細(xì)胞，在這篇文章中，研究人員將非心肌細(xì)胞被重新編程，轉(zhuǎn)化為心肌樣細(xì)胞。這些心肌樣細(xì)胞成為雙核，能組裝成肌，并表現(xiàn)為心肌樣的基因表達(dá)。單細(xì)胞分析結(jié)果顯示心室心肌樣的動作電位，電刺激可以激發(fā)波動和電耦反應(yīng)。
單細(xì)胞分析結(jié)果顯示心室心肌樣的動作電位，電刺激可以激發(fā)波動和電耦反應(yīng)。在冠狀動脈結(jié)扎動物模型中，體內(nèi)給予GMT基因可以減少心肌梗死面積和減輕心臟功能不全的程度。在給予GMT的同時，也給予促血管生成肽和成纖維細(xì)胞活化肽，*β4，可導(dǎo)致瘢痕面積和心功能的進(jìn)一步改善。這些結(jié)果表明，心臟成纖維細(xì)胞可以在其原為環(huán)境下經(jīng)重新編程轉(zhuǎn)化成為心肌樣細(xì)胞。這對于將來再生醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的臨床應(yīng)用于有重要的實(shí)踐意義。
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