改变主意:宾夕法尼亚大学研究人员重组大脑细胞变成心脏细胞

在过去的十年中,研究人员试图重组各种细胞类型的身份。心脏细胞再生医学是最受欢迎的细胞之一,因为研究人员预计,他们可能有助于修复受伤的心代替失去的组织。

现在,佩雷尔曼医学院的研究人员在宾夕法尼亚大学的第一个演示非心力细胞类型的直接转换到心脏细胞RNA转移。

在签名的一个细胞是由被称为信使rna分子(mrna),含有化学蓝图如何制造蛋白质,研究人员改变了两种不同的细胞类型,一个星形胶质细胞(大脑星形细胞)和成纤维细胞(皮肤细胞),心脏细胞,使用信使rna。

詹姆斯Eberwine博士,埃尔默福尔摩斯Bobst药理学教授Kim Tae Kyung博士,博士后研究员,和他的同事们报告他们的研究结果刊登在本周的《国家科学院院刊》上。这种方法提供了细胞治疗心血管疾病的可能性。

“新的心脏细胞一代是我们关于此方法使用RNA直接转换成一个细胞到另一个,没有一个中间步骤,“Eberwine解释道。

科学家们把过多的心脏细胞信使rna星形胶质细胞或成纤维细胞使用lipid-mediated转染,宿主细胞并休息。这些RNA数量(通过翻译或其他RNA的表达的调制)直接在宿主细胞核DNA改变细胞的RNA数量的目标细胞类型(心脏细胞,或tCardiomyocyte),进而改变宿主细胞的表型细胞到目的地。

方法所使用的组,称为转录组诱导表型改造,或提示,明显不同于诱导多能干细胞(iPS)方法所使用的许多实验室,宿主细胞肉瘤不需要去到多能性状态,然后用生长因子redifferentiated到目标细胞类型。

提示之前更类似于核移植工作的核细胞转移到另一个细胞,在转移核然后指导细胞改变其表型基于rna。tCardiomyocyte工作遵循直接从早些时候从Eberwine实验室工作,神经元被转化成tAstrocytes使用技巧的过程。

团队首先从心脏细胞信使rna,然后把它放到宿主细胞。因为现在有很多更多的心脏细胞信使RNA与星形胶质细胞或纤维母细胞信使RNA,他们接管了土著人口RNA。

心脏细胞信使rna翻译成心脏细胞蛋白质在细胞胞浆。这些心脏细胞蛋白影响宿主细胞核的基因表达,然后心脏细胞基因开启和heart-cell-enriched蛋白质。

跟踪心脏细胞的变化从一个星形胶质细胞,团队研究了新细胞的RNA概要文件使用单细胞微阵列分析;细胞形状;和免疫学和电气性能。

虽然TIPeR-generated tCardiomyocytes是重要的基础科学中使用很容易想象他们潜在的心脏细胞疗法用于屏幕,说这项研究的作者。更重要的是,从病人将允许创建tCardiomyoctes个性化筛查药物治疗的疗效;新药的筛选;和潜在的细胞治疗。

这些研究都是通过一些调查人员跨越多个学科的合作包括Vickas Patel博士和Nataliya Peternko心血管医学部门的米莱尔Lee博士和Junhyong Kim博士的生物学和Jai-Yoon德州博士和Jae庆熙Lee博士也从药理学的部门,所有从佩恩。

这项工作是由w . m .凯克基金会的资助,美国国立卫生研究院的主任的办公室,和宾夕法尼亚联邦。