心肌细胞移植抑制心肌梗死后心律失常的动物研究
研究人员在受损心脏再生方面取得了重大进展。
人体移植物心肌细胞,从胚胎干细胞在豚鼠心脏移植后,与宿主肌肉电耦合并同步收缩。
移植也降低了心律失常的发生率(心律失常)在豚鼠心肌梗死(通常称为心肌梗死)模型中心攻击)。
华盛顿大学领导的研究发现发表在8月5日的《美国医学杂志》上自然.
该论文的资深作者Michael Laflamme博士说:“这些结果提供了强有力的证据,证明人类心肌细胞移植符合真正心脏再生的生理标准。这支持了人类胚胎干细胞心脏疗法的持续发展,用于心脏的机械和电修复。”
在一次心肌梗死流向心肌的富氧血液因血栓的形成而中断,导致下游心肌死亡,最终被心肌取代疤痕组织.这可能会导致心脏充盈和排空的机械问题,也可能会干扰心脏功能电信号那是心跳的节奏。
在这项研究中,豚鼠的心脏左心室受伤,左心室是心脏中厚壁的下腔,将含氧血液泵入身体。损伤留下了疤痕,心室变薄,这表明泵功能降低,心律失常的易感性增加。
接受人心肌细胞移植的受伤心脏显示疤痕部分再肌肉化左心室.
与之前的研究一致,试验表明,移植了人心脏细胞的受伤心脏的机械功能得到了改善。
更令人惊讶的是,这些心脏比没有这种移植的受伤心脏表现出更少的心律失常。
“几年前,我们展示了移植人类胚胎干细胞华盛顿大学病理学副教授、心血管生物学中心和干细胞与再生医学研究所成员迈克尔·拉弗拉姆博士说:“提取的心肌细胞可以改善受伤心脏的泵血活动。
“在最近的这篇论文中,”他解释说,“我们表明,这些细胞的移植也降低了心律失常(心律紊乱)的发生率。”
Laflamme和华盛顿大学心脏病学部病理学、生物工程和医学教授Charles E. Murry博士是这篇论文的资深作者。该研究的主要作者是几位博士。来自华盛顿大学病理学系的柴巴祐二和萨拉·费尔南德斯。柴司也来自日本信州大学心血管医学系。
Laflamme指出,由于心律失常是心脏病发作后患者死亡的主要原因,如果在大型动物模型中证明成功,这种效应可能在临床上有用。
科学家们一直担心移植源自胚胎干细胞的心肌细胞会导致心律失常。
Laflamme和他的团队很高兴地发现:“相反,它们可以抑制心律失常,至少在豚鼠模型中是这样。”
虽然Laflamme和Murry之前已经证明,移植这些类型的细胞移植物可以改善受伤心脏的泵功能,Laflamme指出,之前还没有确定移植物是否真的与心脏原始肌肉同步耦合和放电。
他认为,有可能它们间接地发挥了有益的作用,也许是通过释放信号分子,而不是通过形成新的力量产生单位。
他说:“在我们的研究中,我们发现心脏细胞移植实际上与豚鼠心脏配对。”
研究小组发现,在所有正常的、未受伤的心脏和大多数受伤的心脏中,心脏细胞移植物都是电偶联的。
研究人员能够通过移植人体来观察这种耦合心肌这些细胞经过基因改造,每次放电都会闪光。通过将来自移植细胞的光信号与心电图(来自受体心脏的电信号)相关联,研究人员能够确定细胞移植是否与动物心脏电耦合。