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近日，一項(xiàng)刊登在國際雜志Circulation上的研究報(bào)告中，來自阿拉巴馬大學(xué)伯明翰分校的科學(xué)家們通過研究開發(fā)了一種新方法，其或能利用干細(xì)胞衍生的心肌細(xì)胞來改善心臟病的修復(fù)；心臟病發(fā)作后會引發(fā)部分肌肉壁死亡，從而就會使心臟無法再生，死亡的組織會壓迫周圍的肌肉導(dǎo)致患者出現(xiàn)致命性的心臟擴(kuò)張。
生物醫(yī)學(xué)工程師認(rèn)為，通過利用多能干細(xì)胞在體外培養(yǎng)心肌細(xì)胞，隨后將這些心肌細(xì)胞或這些細(xì)胞制成的“貼片”置于死亡的心臟組織位點(diǎn)，就能夠有效修復(fù)衰竭的心臟，基于這種方法的實(shí)驗(yàn)和臨床試驗(yàn)證據(jù)也能夠改善心臟左心室的泵送能力。然而，通過移植細(xì)胞來改善心臟的供血以及心臟的功能或許取決于這些細(xì)胞的質(zhì)量，研究人員面臨的一大挑戰(zhàn)就是這些細(xì)胞的移植率較低。
這項(xiàng)研究中，研究人員開發(fā)了一種新方法來改善所移植細(xì)胞的質(zhì)量，他們表示，在心臟病小鼠模型中進(jìn)行試驗(yàn)后發(fā)現(xiàn)，注射的干細(xì)胞衍生的心肌細(xì)胞的移植率提高了一倍，這種新方法能夠在異質(zhì)群體中選擇功能完整且DNA完整的細(xì)胞，從而使其能夠適應(yīng)臨床狀況，更好地重建缺血的心肌組織并改善衰竭心臟的功能表現(xiàn)。心臟細(xì)胞的移植需要數(shù)百萬的干細(xì)胞或其衍生細(xì)胞，在加速狀況下的細(xì)胞繁殖是獲取大量細(xì)胞的常用手段，但加速生長也會造成培養(yǎng)的壓力，包括致死性的DNA損傷，這些DNA損傷的細(xì)胞或許無法適用于細(xì)胞移植。
研究者表示，他們能夠激活誘導(dǎo)多能干細(xì)胞中的轉(zhuǎn)錄因子p53從而選擇性地誘導(dǎo)程序性細(xì)胞死亡（細(xì)胞凋亡）發(fā)生，尤其是DNA損傷的細(xì)胞，同時還會保留DNA未發(fā)生損傷的細(xì)胞；研究者利用MDM2抑制劑（Nutlin-3a）能夠激活p53的表達(dá)，當(dāng)進(jìn)行Nutlin-3a療法后，死亡的細(xì)胞就會從培養(yǎng)液中被洗掉，剩下的DNA未受到損傷的細(xì)胞則會正常生長并分化為心肌細(xì)胞；隨后研究者將90萬個衍生的心肌細(xì)胞注射到了心臟病小鼠模型心臟左心室的邊界區(qū)域，四周后，研究者發(fā)現(xiàn)，接受DNA未發(fā)生損傷的心肌細(xì)胞的心臟中植入率發(fā)生了明顯提高（大約14%），而對照衍生的心肌細(xì)胞的植入率則約為7%。
研究者Kannappan表示，這項(xiàng)研究中我們首次發(fā)現(xiàn)，在誘導(dǎo)多能干細(xì)胞培養(yǎng)液中通過激活p53就能夠有效選擇DNA未發(fā)生損傷的誘導(dǎo)多能干細(xì)胞，而且這些DNA未發(fā)生損傷的心肌細(xì)胞還能夠增強(qiáng)心臟移植的潛力。此前研究結(jié)果表明，DNA損傷的衰老細(xì)胞并不會經(jīng)歷細(xì)胞死亡，相反其會停留在組織內(nèi)部，并伴隨功能的改變，從而改變組織的微環(huán)境促進(jìn)其它細(xì)胞老化，這或許是DNA未受損傷的心肌細(xì)胞擁有移植優(yōu)勢的一種解釋。
研究者指出，這種移除DNA損傷細(xì)胞的方法具有廣泛的應(yīng)用價值；這種新方法能夠利用小分子來選擇DNA損傷的細(xì)胞，盡管研究者需要優(yōu)化和評估其它選擇性條件，但這種方法能用于任何類型的干細(xì)胞，而治療多種疾病的干細(xì)胞療法或許也會因?yàn)椴捎眠@種新方法而獲益，包括神經(jīng)變性疾病、大腦和脊髓損傷等。
