之前的研究表明,移植由誘導性多能干細胞(iPSC)制造的心肌細胞(iPSC衍生性心肌細胞)可以替代哺乳動物遭受損傷的心臟中的心肌細胞。科學家們一直在努力將這種治療方法應用于臨床,然而這種方法遭遇的挑戰之一是植入的iPSC衍生性心肌細胞尚未發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麥迪遜分校、中國臺灣中央研究院和中國臺灣大學的研究人員通過將實驗室中培養的人類iPSC衍生性心肌細胞與由人類iPSC產生的血管內皮細胞(iPSC衍生性血管內皮細胞)相結合,解決了這個挑戰。這種組合療法還有望解決心律失常問題,并向未來的臨床應用邁出了關鍵一步,其中心律失常是利用iPSC衍生性心肌細胞實現心臟再生所面臨的另一個重大障礙。相關研究結果發表在2023年10月31日的Circulation期刊上,論文標題為“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學科學研究所研究員Patrick Hsieh說,“我們的研究結果表明,人類iPSC衍生性血管內皮細胞可有效增強iPSC衍生性心肌細胞對心臟的再血管化,為未來的臨床應用提供了一條充滿希望的途徑。”
Hsieh、論文第一作者Yu-Che Cheng與威斯康星大學麥迪遜分校干細胞與再生醫學中心主任Tim Kamp及其研究團隊合作,研究了在小鼠和非人靈長類動物心臟病發作時進行聯合移植iPSC衍生性心肌細胞和iPSC衍生性血管內皮細胞的治療效果。
Cheng說,“iPSC的主要優點是能夠分化成多種類型的細胞,是細胞療法的寶貴資源。在這項新的研究中,我們從同一種iPSC品系中生成了數十億個血管內皮細胞和心肌細胞,并將它們注射到小鼠和非人靈長類動物體內。”
Kamp說,“這個項目的想法很簡單,就是利用形成血管的血管內皮細胞增強血流,促進iPSC衍生性心肌細胞的存活。但是,生成最佳細胞制備物,然后精確輸送到心臟的現實反映了一個國際合作團隊的巨大努力。”
這些作者希望開展進一步研究,完善細胞移植方案和評估長期安全性和有效性。Hsieh認為,這些有希望的結果有潛力在心臟病患者身上進行臨床試驗,而心臟病是導致全球死亡的主要原因。
Hsieh 說,“作為一名目前專注于轉化研究的心臟外科醫生,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生有意義的影響。見證我們的聯合細胞療法在心臟功能和組織再生方面帶來的顯著改善,對心血管醫學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/