研究发现两种蛋白质通路在产后心脏中下调

编辑:  来源:  2022-08-05 15:49:39

导读 今天发表在《干细胞报告》上的工作中,明尼苏达大学医学院的研究人员发现了两种信号通路,它们在人类心脏出生后被下调。这些途径,丝裂原活...

今天发表在《干细胞报告》上的工作中,明尼苏达大学医学院的研究人员发现了两种信号通路,它们在人类心脏出生后被下调。这些途径,丝裂原活化蛋白激酶 (MAPK) 和磷酸肌醇 3-激酶 (PI3K)-AKT,导致心脏细胞成熟,使它们能够在功能上适应其出生后的角色。研究人员表明,在体外从多能干细胞生成心肌细胞(心脏的跳动细胞)的实验中,操纵这些通路可以获得更好的结果。

心脏病是世界范围内导致死亡的主要原因之一,部分原因是成年人的心脏没有任何心脏干细胞可以在受损后再生。诱导多能干细胞是未分化的人类干细胞,通过重编程成体细胞和通常来自皮肤组织的细胞获得,可以在体外分化成心肌细胞,但它们优先制造这些细胞的未成熟版本。这实质上是制造胎儿型细胞而不是产后心肌细胞。无法产生成熟的心肌细胞阻碍了心脏病细胞疗法的发展以及用于心脏生理学和毒理学体外研究的细胞的产生。

医学科学家培训计划的研究生 Bayardo Garay 说:“在过去的十年中,从多能干细胞产生人类心肌细胞的研究出现了爆炸式增长。”“我们的研究通过提供一种实用的方法来生成与人类疾病相关的细胞,从而推动了这些努力。”

为了发现这两种途径,研究人员挖掘了先前发表的关于不同发育阶段心肌细胞的基因组数据。“培养皿中干细胞衍生的体细胞的成熟很难实现,但对于产生人类健康和疾病体外模型至关重要,”教授兼系主任 Brenda Ogle 博士说生物医学工程和干细胞研究所所长。“这项工作巧妙地利用现有数据来确定控制心肌细胞成熟的新途径,并且可以很容易地用小分子操纵以加速心肌细胞成熟。”

研究人员得出结论,在体外衍生的人心肌细胞上抑制 MAPK 和 PI3K-AKT 通路仅 5 天会导致许多领域的成熟度提高。该研究的通讯作者、心脏病学部/医学系的 Rita Perlingeiro 博士说:“这项多学科工作是该大学在协作科学方面投资的成果,并为我们在实验室中生产的细胞带来了显着的意义。更接近于在临床上与人类心脏病相关。”

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