之前的研究表明，移植由誘導(dǎo)性多能干細(xì)胞（iPSC）制造的心肌細(xì)胞（iPSC衍生性心肌細(xì)胞）可以替代哺乳動物遭受損傷的心臟中的心肌細(xì)胞。科學(xué)家們一直在努力將這種治療方法應(yīng)用于臨床，然而這種方法遭遇的挑戰(zhàn)之一是植入的iPSC衍生性心肌細(xì)胞尚未發(fā)育出足夠多的維持生命的血管，無法存活很長時間。
在一項新的研究中，來自美國威斯康星大學(xué)麥迪遜分校、中國臺灣中央研究院和中國臺灣大學(xué)的研究人員通過將實驗室中培養(yǎng)的人類iPSC衍生性心肌細(xì)胞與由人類iPSC產(chǎn)生的血管內(nèi)皮細(xì)胞（iPSC衍生性血管內(nèi)皮細(xì)胞）相結(jié)合，解決了這個挑戰(zhàn)。這種組合療法還有望解決心律失常問題，并向未來的臨床應(yīng)用邁出了關(guān)鍵一步，其中心律失常是利用iPSC衍生性心肌細(xì)胞實現(xiàn)心臟再生所面臨的另一個重大障礙。相關(guān)研究結(jié)果發(fā)表在2023年10月31日的Circulation期刊上，論文標(biāo)題為“Combined Treatment of Human Induced Pluripotent Stem Cell–Derived Cardiomyocytes and Endothelial Cells Regenerate the Infarcted Heart in Mice and Non-Human Primates”。
論文通訊作者、中國臺灣中央研究院生物醫(yī)學(xué)科學(xué)研究所研究員Patrick Hsieh說，“我們的研究結(jié)果表明，人類iPSC衍生性血管內(nèi)皮細(xì)胞可有效增強(qiáng)iPSC衍生性心肌細(xì)胞對心臟的再血管化，為未來的臨床應(yīng)用提供了一條充滿希望的途徑。”
Hsieh、論文第一作者Yu-Che Cheng與威斯康星大學(xué)麥迪遜分校干細(xì)胞與再生醫(yī)學(xué)中心主任Tim Kamp及其研究團(tuán)隊合作，研究了在小鼠和非人靈長類動物心臟病發(fā)作時進(jìn)行聯(lián)合移植iPSC衍生性心肌細(xì)胞和iPSC衍生性血管內(nèi)皮細(xì)胞的治療效果。
Cheng說，“iPSC的主要優(yōu)點是能夠分化成多種類型的細(xì)胞，是細(xì)胞療法的寶貴資源。在這項新的研究中，我們從同一種iPSC品系中生成了數(shù)十億個血管內(nèi)皮細(xì)胞和心肌細(xì)胞，并將它們注射到小鼠和非人靈長類動物體內(nèi)。”
Kamp說，“這個項目的想法很簡單，就是利用形成血管的血管內(nèi)皮細(xì)胞增強(qiáng)血流，促進(jìn)iPSC衍生性心肌細(xì)胞的存活。但是，生成最佳細(xì)胞制備物，然后精確輸送到心臟的現(xiàn)實反映了一個國際合作團(tuán)隊的巨大努力。”
這些作者希望開展進(jìn)一步研究，完善細(xì)胞移植方案和評估長期安全性和有效性。Hsieh認(rèn)為，這些有希望的結(jié)果有潛力在心臟病患者身上進(jìn)行臨床試驗，而心臟病是導(dǎo)致全球死亡的主要原因。
Hsieh 說，“作為一名目前專注于轉(zhuǎn)化研究的心臟外科醫(yī)生，這項新研究最令人興奮的地方在于它有可能對心臟病的治療產(chǎn)生有意義的影響。見證我們的聯(lián)合細(xì)胞療法在心臟功能和組織再生方面帶來的顯著改善，對心血管醫(yī)學(xué)的未來既鼓舞人心又充滿希望。”
參考資料：
Yu-Che Cheng et al. Combined Treatment of Human Induced Pluripotent Stem Cell–Derived Cardiomyocytes and Endothelial Cells Regenerate the Infarcted Heart in Mice and Non-Human Primates. Circulation, 2023, doi:10.1161/CIRCULATIONAHA.122.061736.
Combining cell types may lead to improved cardiac cell therapy following heart attack
https://news.wisc.edu/combining-cell-types-may-lead-to-improved-cardiac-cell-therapy-following-heart-attack/
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