10月16日，國際心臟研究學(xué)會(huì)官方雜志Journal of Molecular and Cellular Cardiology在線發(fā)表了中國科學(xué)院上海營養(yǎng)與健康研究所楊黃恬研究團(tuán)隊(duì)題為“Human embryonic stem cell-derived cardiovascular progenitor cells stimulate cardiomyocyte cell cycle activity via activating the PI3K/Akt pathway”的研究論文。該研究揭示了人多能干細(xì)胞分化的心血管祖細(xì)胞激活成年心肌細(xì)胞增殖活性，為移植hCVPCs修復(fù)梗死心肌提供了可能的機(jī)制解釋，并提示發(fā)育早期細(xì)胞的旁分泌物有可能成為促進(jìn)成年心肌細(xì)胞年輕化的一種策略。
心肌梗死（心梗）后大量心肌細(xì)胞死亡，成年心肌細(xì)胞增殖能力極其微弱，死亡的心肌細(xì)胞被纖維疤痕所替代，進(jìn)而導(dǎo)致心力衰竭（心衰）。因此，促進(jìn)內(nèi)源性心肌細(xì)胞增殖是阻止心梗后心肌病理性重構(gòu)、改善心功能的重要治療策略。基于人多能干細(xì)胞衍生心血管細(xì)胞的移植治療研究揭示了其治療缺血性心衰的應(yīng)用前景。研究組既往開展的從小鼠到豬和非人靈長類心梗模型研究表明，移植人多能干細(xì)胞衍生的心血管前體細(xì)胞（hCVPCs）可以顯著促進(jìn)梗死心臟的功能恢復(fù)并限制纖維疤痕，旁分泌機(jī)制在其中起著重要作用，但對(duì)其作用機(jī)制的了解還非常有限，尤其對(duì)其影響受體心臟心肌細(xì)胞增殖和調(diào)控的機(jī)制更是知之甚少。
研究人員發(fā)現(xiàn)心肌注射hCVPCs在改善小鼠梗死心臟心功能和減少纖維疤痕的同時(shí)，可以誘導(dǎo)心肌細(xì)胞去分化并重新進(jìn)入細(xì)胞周期。此外，已經(jīng)失去增殖能力的成年大鼠心肌細(xì)胞經(jīng)hCVPCs條件性培養(yǎng)基培養(yǎng)后也發(fā)生了去分化和細(xì)胞增殖，表明hCVPCs的分泌物激活了成年心肌細(xì)胞去分化和增殖活性。進(jìn)一步機(jī)制研究發(fā)現(xiàn)，hCVPCs條件性培養(yǎng)基激活了PI3K/Akt信號(hào)通路，抑制PI3K/Akt信號(hào)通路則阻斷hCVPCs誘導(dǎo)的心肌細(xì)胞增殖活性，并削弱了其修復(fù)梗死心臟的效果。
綜上所述，該研究揭示了hCVPCs通過旁分泌作用激活PI3K/Akt信號(hào)通路，進(jìn)而誘導(dǎo)成年心肌細(xì)胞去分化和增殖的作用，為移植hCVPCs修復(fù)梗死心肌提供了可能的機(jī)制解釋，并提示發(fā)育早期細(xì)胞的旁分泌物有可能成為促進(jìn)成年心肌細(xì)胞年輕化的一種策略。
中國科學(xué)院上海營養(yǎng)與健康研究所博士后陳忠炎、博士研究生虞修簡和柯敏霞為該論文的共同第一作者，楊黃恬研究員為該論文通訊作者。該研究得到了中山大學(xué)中山醫(yī)學(xué)院曹楠教授的支持、國家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃項(xiàng)目的資助以及中國科學(xué)院上海營養(yǎng)與健康研究所所級(jí)公共技術(shù)中心分析測(cè)試技術(shù)平臺(tái)和實(shí)驗(yàn)動(dòng)物技術(shù)平臺(tái)的支持。
原文鏈接：
https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0022282824001639?dgcid=author#f0005
圖：移植hCVPCs通過旁分泌作用促進(jìn)心肌細(xì)胞增殖活性
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