澳门新蒲京真正官网心脏病发作后心脏怎么样向骨髓细胞发送SOS随机信号

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1月26日,中华医学会2017年度中华医学科技奖颁奖大会在北京国家会议中心举行,由苏州大学附属第一医院心脏大血管外科沈振亚教授团队完成的“干细胞治疗心血管疾病临床转化的关键技术研究”项目,荣获中华医学科技奖一等奖。这是我院自建院以来首次获得的中华医学科技奖一等奖奖项。

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马里兰州巴尔的摩,2019年5月22日 –
用于加强心肌和治疗其他疾病的基于干细胞的疗法开始在人体临床试验中显示出前景。然而,除了观察临床结果外,缺乏可重复的,时间敏感的和非侵入性的工具来评估移植细胞在靶器官内的有效性已经减缓了干细胞领域的进展。

人体细胞脱落外泌体。这些微小的细胞外膜结合囊泡可携带货物进行细胞间通讯,运送不同量的蛋白质,脂质或核酸。

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记者6日从苏州大学获悉,该校附属第一医院心脏大血管外科沈振亚教授团队完成的《干细胞治疗心血管疾病临床转化的关键技术研究》项目,获2017年度中华医学科技奖一等奖,其技术方案取得了中华医学会干细胞治疗心脏疾病专家的共识,成为国内干细胞应用于临床治疗心脏疾病的“金标准”。

马里兰大学医学院(UMSOM),宾夕法尼亚大学和埃默里大学的研究人员推测,血液检测可用于追踪移植干细胞的功效。他们的目标是通过分析从移植的干细胞分泌到受体血液中的称为外泌体的微小细胞成分来实现其目标。他们在移植两种类型的人类心脏干细胞并监测其循环外泌体后,在心脏病发作或心肌梗塞的啮齿动物模型中测试了他们的理论。研究人员发现循环外泌体将细胞成分传递给目标心肌细胞,导致心脏修复。结果发表在科学转化医学杂志上。

阿拉巴马大学伯明翰分校和中国研究人员现在报告说,外泌体是心脏病发作后心肌发出的SOS信号的关键。在心脏病发作后,血液中的外泌体携带大量增加的心脏特异性microRNAs

这在小鼠和人类中均可见。这些外来体优先将微小RNA携带至骨髓中的祖细胞。在这些祖细胞内,microRNA关闭了一个特定的基因,使祖细胞离开骨髓并进入血液。然后细胞前往心脏进行修复。

研究人员表示,这种新途径的发现 –
来自受损心脏的信号到修复性骨髓细胞的全身反应 –
现在可用于改善心脏病发作后基于细胞的心血管修复。

这项研究-由港监秦,医学博士,教授,生物医学工程的UAB系和导演分子心脏病学计划,和Min成,医学博士牵头,科技部,中国武汉的华中科技大学-发表在Nature
Communications杂志上。

15年来,已知在心脏病发作后祖细胞从骨髓中释放出来。这些细胞移动到受损的心肌以尝试修复。然而,许多改进修复的努力充其量只能产生适度的效果。

类似地,十几年来,已知在动物和人类中急性心脏病发作后,少数心肌中含量丰富的microRNA在血流中大大升高。

UAB和中国研究人员现已将这两个观察结果联系起来,通过识别运送这些心肌微小RNA的货物载体,定位货物载体的首选目的地,并描述从骨髓释放祖细胞的microRNA机制。

研究细节

研究人员发现,在小鼠模型中心脏病发作后,4种心肌特异性microRNA(称为myo-miRs)的水平在心脏病发作后在外周血中升高10,000至100,000倍。这些myo-miR优先被骨髓单核细胞摄取,并且在较小程度上被肾细胞摄取。微小RNA或miRNA是可以调节基因表达的小的非编码RNA。人类基因组似乎产生至少2,000种不同的miRNA。

事实证明,在心脏病发作后,血液中的外泌体绝大多数带有三个myo-miRs-miR-1a,miR-208a和miR-499-5p。第四个myo-miR,miR-133a,部分由外泌体携带。值得注意的是,在称为急性ST段抬高心肌梗塞的严重心脏病发作后,人类也观察到循环外泌体myo-miRs的显着增加。

来自非心脏病发作小鼠的外来体未携带myo-miR。研究人员发现,心脏病发作后的myo-miR外泌体和非心脏病发作的外泌体都很容易转移到骨髓单个核细胞中。

已知阻断称为CXCR4的趋化因子受体介导骨髓祖细胞向血液循环的动员,并有助于心脏病发作后心肌的修复。由于myo-miR之一显示出与CXCR4
mRNA的潜在结合,因此在骨髓单核细胞上测试了所有四种myo-miR。令人惊讶的是,每个myo-miR单独能够下调CXCR4的表达。此外,心脏病发作小鼠的外泌体

  • 而非非心脏病发作小鼠 – 在骨髓单个核细胞中下调CXCR4。

最后,研究人员表明,心脏病发作小鼠的外泌体转移到完整的小鼠后,可显着降低骨髓单个核细胞中CXCR4的表达,并导致祖细胞从骨髓中移出。因此,总体而言,受伤的心脏发出信号以动员骨髓祖细胞。

我们的研究表明,从缺血性心脏释放的外泌体实际上是介导骨髓祖细胞对损伤部位的全身反应,研究人员报告说。这些观察结果令人信服,因为循环myo-miRs不仅是生物标志物,而且是缺血性心脏和远端骨髓器官之间错综复杂串扰的功能组成部分。

由于骨髓祖细胞在缺血组织修复中的关键作用,他们说,本研究中发现的机制可能是缺血性损伤生理反应的重要组成部分,因此可用于治疗缺血性心脏病。疾病。

根据国家心血管病中心发布的权威报告《中国心血管病报告(2017)》,我国目前有冠心病人1100万,心力衰竭病人450万,且数量还在持续增加。心肌细胞与身体中别的脏器细胞不同,心肌坏死后难以通过自身再生而修复,因此,冠心病导致的心梗心肌缺血,即便是使用药物、介入支架或外科搭桥等手段恢复心肌供血,也不能使已经坏死的心肌组织再生,病情进一步进展将导致心脏纤维化,心力衰竭。而扩张型心肌病、重症瓣膜疾病这类疾病到了终末期,也面临着心肌细胞缺血缺氧坏死、心功能衰竭这一过程。虽然心脏移植是治疗终末期心衰最有效的手段,但供体缺乏、术后长期服用抗排斥药物、高费用等问题,在临床上不能广泛开展。

我国目前有冠心病患者1100万,心力衰竭患者450万,且数量还在逐年递增。冠心病、扩张型心肌病、重症瓣膜疾病至终末期都会因为心肌细胞缺血性坏死而导致心力衰竭。同时,心脏移植存在供体缺乏、术后长期服用抗排斥药物以及高额医疗费用等问题,以及干细胞移植也面临细胞种类和质量要求不同、常规方法注入心脏的干细胞易流失、干细胞临床应用缺乏规范、移植后的疗效缺乏精准的评估手段等诸多瓶颈。

澳门新蒲京娱乐游戏,外来体含有它们来源的细胞信号 – 蛋白质以及核酸和微核糖核酸(miRNA) –
它们影响受体细胞并重塑或再生我们所针对的器官,研究共同资深作者Sunjay
Kaushal,博士,医学博士,UMSOM外科教授,马里兰大学儿童医院儿科心脏外科主任。我们现在有一种工具可以确定干细胞治疗对个体患者是否有效,不仅对心脏而且对任何接受干细胞治疗的器官都有效。

近几年来,一种称为干细胞的神奇细胞获得科学家们的关注。干细胞是来自于人体、具有向不同器官和组织分化的多潜能细胞。在一定条件诱导下,它能够分化为特定的成熟器官细胞,替代原来不健康或已经缺失的细胞,起到修复作用。将干细胞种植到有病变的心脏内,通过干细胞自身分化为有功能的心脏细胞,对原有的坏死心肌组织进行修复,成为一项非常具有前景的治疗手段,给各种心脏疾病导致的终末期心力衰竭、心功能不全患者带来了希望。

澳门新蒲京真正官网,沈振亚教授团队通过研究干细胞表面抗原,发明了用于治疗心脏疾病的“种子”细胞——骨髓间充质干细胞制备技术,并在国际上率先用胰岛素样生长因子提前处理“种子”细胞,提高其对缺氧耐受和修复心肌的能力;还利用“种子”细胞分泌的外泌体与其一起移植入心脏,增强移植的治疗效果。

通过血液测试,研究人员称之为液体活组织检查,研究人员监测心肌梗死后移植到大鼠心脏中的人类心脏来源细胞(CDCs)和心脏祖细胞(CPC)。移植后7天比较外泌体的血浆浓度。

澳门新蒲京app下载,国际上利用干细胞治疗心脏疾病已经到了临床研究阶段,但是,总体结果并不如人们意想的那样满意,干细胞疗效存在很大差异。究其原因,第一,心脏是一个结构复杂的发动机,不同心脏疾病对移植的细胞品种和质量有具体的要求,并不是所有的干细胞都适用;其次,心脏自身血流非常丰富,常规方法注入心脏的干细胞很多将流失到心脏之外,真正能存留在心脏内并发挥功能的少之又少;第三,目前的干细胞临床应用缺乏规范,移植后到底是否有效也缺乏精准的评估手段。这样的形势使干细胞治疗心血管疾病的临床应用长期以来处于瓶颈阶段。

与此同时,团队通过重塑心梗急性期心肌微环境,以及用自主开发的可降解的生物水凝胶包裹干细胞一同注射到心梗区域等方法,有效增强了干细胞在心脏内的滞留与存活。而对于需要搭桥的陈旧性心梗患者,研究人员将干细胞悬液从桥血管注入病人冠脉,使得干细胞有较充分的时间存留在心脏组织,迅速参与修复坏死心肌组织。有研究表明,该联合方法比单纯搭桥治疗,心功能改善更加明显。

在纯化CDC /
CPC衍生的外泌体后,研究人员发现外泌体含有与心肌恢复相关的miRNA。此外,他们发现培养物中产生的CPC和CDC的内容物与生物体中移植细胞产生的外来体的内容不同。

沈振亚带领的团队在多个国家级项目的资助下,历时10余年研究,建立了一系列解决这些问题的关键技术,为推动干细胞治疗心血管疾病的临床转化取得了突破性成果。

2003年,该项干细胞移植技术在国内率先成功应用于临床,先后共完成135例次干细胞移植,83.3%的患者症状明显改善,生活质量显著提高。2012年,团队完成了国家食药监局唯一批准的干细胞治疗心梗的临床试验,建立了一套干细胞培养、病人适用范围、规范化移植、移植后心功能变化检测以及干细胞疗效评价体系等技术方案。

我们的研究应该被认为是了解干细胞干活的第一步,但重要的一点是,我们确定为响应的细胞改变了它们的基因表达,行为和分泌物,联合主要作者Sudhish
Sharma,博士,UMSOM说。外科助理教授。通过使用这些生物标志物,我们可以了解恢复的机制和程度。

主要成果一:发明了一系列专用于治疗心脏疾病的种子细胞制备技术。

《科技日报》2018年2月6日头版