心肌补丁从人类细胞创建改善从心脏病发作中复苏

大,人类心肌补丁中创建的实验室测试,第一次心脏病发作在大型动物模型。这种临床相关的方法表明,斑块显著提高心脏病康复受伤。

结果更加接近人类心脏病治疗的目标缝合心肌补丁在死的心脏肌肉为了减少经常导致心力衰竭的病理。

这项研究是由建议“周杰伦”,医学博士博士,椅子伯明翰阿拉巴马大学生物医学工程联合UAB医学院和阿拉巴马大学的工程学院。

每个补丁的大小是1.57,0.79英寸,那么厚的一分钱。张先生和他的同事们发现,移植两个补丁到猪的心梗塞的面积显著提高心脏的左心室功能,主要的水泵房。补丁也明显减少梗塞大小,它的面积是死肌肉;心肌壁压力和心肌扩张;以及显著减少细胞凋亡或程序性细胞死亡,死者心脏肌肉周围的疤痕边境地区。此外,补丁没有心中诱发心律失常,严重并发症观察到一些过去的生物医学工程的方法来治疗心脏病。

补丁的成功的关键是如何设计的。

每个补丁是三种细胞的混合物- 400万心肌细胞,或心肌细胞;200万内皮细胞,这是众所周知的帮助心肌细胞生存微环境和功能;和200万年的平滑肌细胞,行血管。从cardiac-lineage三个细胞类型分化,人类诱导多能干细胞,或hiPSCs,而不是使用hiPSCs从皮肤细胞或其他细胞类型创建的。每个补丁是生长在一个三维的纤维蛋白矩阵一周来回摇晃。一天后的细胞开始节拍同步。

这三种细胞类型和动态摇摆的混合物产生更多更成熟的心肌细胞,以精良的生理功能和心肌收缩力,与补丁由单层细胞没有动态了。补丁类似原生心肌组织在他们的生理和收缩特性。

过去尝试使用hiPSCs治疗心脏病发作的动物模型——使用注射细胞或细胞生长的薄膜,显示非常低的生存,hiPSCs或移植。目前的研究有一个相对较高的嫁接,10.9%,移植后4周,移植导致改善心脏复苏。

补丁可能发生的有利影响的一部分通过释放微小的气泡液细胞的补丁。这些液携带蛋白质和RNA从一个细胞到另一个,是一种常见的细胞间信号方法不完全理解。在组织培养实验中,研究人员发现,液释放大量心肌补丁出现保护心肌细胞的生存。

此外,补丁出现,以防止或逆转有害蛋白质磷酸化的变化的观察心肌组织邻近心脏梗塞的面积。这个结果是第一个表明hiPSC-derived心脏细胞可能通过减少提高心脏病发作后的收缩功能不良sarcomeric蛋白质的磷酸化状态的变化。肌节是心肌细胞肌原纤维收缩单元。

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参考:

高,L。Gregorich z, R。、朱、W。、Mattapally年代。Oduk, Y。卢,X。,。张,j . (2017)。大型心肌补丁设计从人类诱导性多功能Stem-Cell-Derived心肌细胞改善复苏在猪心肌梗死。循环。doi: 10.1161 / circulationaha.117.030785