干细胞的突破解开了与遗传性心脏病相关的谜团
利用先进的干细胞技术，西奈山伊坎医学院的科学家们创建了一种名为肥厚性心肌病(HCM)的心脏疾病模型，这是一种与许多罕见和常见疾病有关的心脏过度增厚，其中一些疾病具有很强的遗传成分。科学家在实验室中创造的干细胞系被认为与人类心脏组织非常相似，已经对意想不到的疾病机制产生了深入的了解，包括在HCM的人类干细胞模型中参与了以前从未与发病机制联系起来的细胞。这项研究发表在杂志上干细胞报告．
这项新研究中讨论的遗传疾病被称为心皮肤综合征(CFC)，它是由一种名为BRAF的基因突变引起的。根据美国国立卫生研究院(National Institutes of Health)的数据，这种情况很罕见，全世界只有不到300人患病。它会导致头部、面部、皮肤和主要肌肉的异常，包括心脏。
为了更多地了解与各种遗传疾病相关的HCM，西奈山的科学家们采集了皮肤细胞从三名CFC患者身上，把他们变成了非常多才多艺的人干细胞这些细胞随后被转化为负责心脏跳动的细胞。该模型与几种相关且更常见的遗传疾病的研究相关，包括努南综合征，其特征为不寻常的面部特征、身材矮小、心脏缺陷和骨骼畸形。
“目前，对于患有这些相关遗传疾病的HCM患者，还没有治疗选择，”西奈山伊坎医学院明迪奇儿童健康与发展研究所所长、儿科、遗传学和基因组科学系教授布鲁斯·d·盖尔布医学博士说。bob电竞“如果我们的发现是正确的，他们表明我们可能能够通过阻断特定的细胞信号来治疗HCM——这是我们知道如何做的事情。”
盖尔布博士说，大约40%的CFC患者患有HCM(三名研究参与者中有两名患有HCM)。这表明了一种致病的联系，尽管这种联系从未被充分探索或解释过。当前研究的主要目标是了解一种称为RAS/MAPK的细胞信号通路在导致cfc患者HCM的级联事件中的作用，以及与努南综合征、科斯特洛综合征和其他类似疾病的关联。
通过观察这些被称为心肌细胞的心脏细胞的疾病进展，盖尔布博士和他的团队发现，其中一些变化是由与成纤维细胞类似的细胞相互作用引起的。成纤维细胞是产生胶原蛋白和其他蛋白质的同种细胞。成纤维细胞构成了整个心脏组织的重要部分，尽管主要负责泵血的是心肌细胞。“这些类似成纤维细胞的细胞似乎产生了过量的蛋白质生长因子被称为tgf - β，它反过来会导致心肌细胞肥大或变大，”盖尔布博士说。“我们相信这是第一次使用人类诱导多能干细胞模型观察到这种现象。”
在此之前，盖尔布博士和他的团队认为心肌细胞肥大是“细胞自主的”，即心肌细胞本身固有的。盖尔布博士说:“基于我们的细胞培养模型，我们发现成纤维细胞在向心脏细胞传递导致它们变大的信号方面发挥着关键作用。”“这太出乎意料了。”
治疗意义也可能是深远的。“我们能够通过结合蛋白质的抗体在体外阻断tgf - β。当我们这样做时，心肌细胞不再肥大，”盖尔布博士说。目前还不确定在许多不受BRAF或RAS途径影响的HCM临床病例中是否会看到同样的效果，RAS途径本质上是一种帮助将信号从细胞表面受体传递到细胞核内DNA的细胞蛋白质链，但研究人员认为情况可能就是这样。
盖尔布博士说，更令人惊讶的是，“我们可能在谈论一个信号循环”，在这个循环中，成纤维细胞触发生长因子的释放，导致心肌细胞肥大，进而促使成纤维细胞释放更多的生长因子。Gelb博士在他的干细胞培养过程中并没有看到这个循环的最后一部分，但在不表达RAS突变的小鼠模型中已经报道了成纤维细胞刺激的证据。盖尔布博士说，如果循环理论得到验证，那么在RAS和非RAS情况下，可能会有新的、广泛的HCM治疗干预措施。“至少在理论上，一种疗法对两者都有用，”他说。
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