幾年來,，科學(xué)家們已經(jīng)發(fā)現(xiàn)干細(xì)胞潛伏在心臟中,，但是他們不知道這些細(xì)胞是否起源自那里或者從他處通過血液遷移過來的。2011年12月1日《細(xì)胞-干細(xì)胞》(Cell Stem Cell)期刊發(fā)表一篇新研究論文,，表明這些干細(xì)胞確實是心臟所產(chǎn)生的,，能夠形成有朝一日可以用來幫助修復(fù)損傷(比如心臟病發(fā)作時導(dǎo)致的)的細(xì)胞類型。
美國威斯康辛大學(xué)麥迪遜分校干細(xì)胞生物學(xué)家蒂姆-坎普(Tim Kamp),，未參與該項研究,，他說,，“這是心臟如何能夠長期維持和修復(fù)自我的另一個迷人故事。這是一個非常好的例子：這些干細(xì)胞停留在心臟內(nèi),，隨時準(zhǔn)備著維持心臟結(jié)構(gòu),。”
心臟病是美國頭號殺手，這主要是因為心臟組織,，一旦受損,，只有有限的修復(fù)自我的能力。澳大利亞Victor Chang心臟研究所干細(xì)胞生物學(xué)家理查德-哈維(Richard Harvey)是該研究的共同作者,，他說,，本地心臟干細(xì)胞應(yīng)當(dāng)有潛力讓心臟自我修復(fù)，但是沒有人能確定地證實這樣的細(xì)胞存在過：受損心臟組織中發(fā)現(xiàn)的干細(xì)胞可能是來自血液或者骨髓,，因為它們能夠派送干細(xì)胞到受損位點,。一種細(xì)胞類型，間充質(zhì)干細(xì)胞樣細(xì)胞(mesenchymal stem cell-like cell),，特別充滿爭議,，這是因為盡管在心臟發(fā)現(xiàn)，但是這些細(xì)胞有它們產(chǎn)生的骨髓干細(xì)胞或血干細(xì)胞的很多特征,。
為了找出間充質(zhì)干細(xì)胞樣細(xì)胞是否在心臟中產(chǎn)生,，還只是轉(zhuǎn)運到那里，哈維和他的同事殺死一組小鼠中的骨髓干細(xì)胞,，用來自綠色熒光蛋白標(biāo)記的供者小鼠的骨髓干細(xì)胞替換它,。8個月之后，他們從小鼠的心臟中收集間充質(zhì)干細(xì)胞樣細(xì)胞,。令人吃驚的是,，收集的細(xì)胞當(dāng)中沒有一個發(fā)出綠光，表明它們并不是來自熒光標(biāo)記的骨髓,，也不來自血液---因為骨髓能制造新的血干細(xì)胞因而血液能保留綠色熒光蛋白標(biāo)記,。甚至當(dāng)研究人員誘導(dǎo)小鼠心臟病發(fā)作時，他們也發(fā)現(xiàn)同樣的結(jié)果---間充質(zhì)干細(xì)胞樣細(xì)胞看起來就是來自心臟那里,。
研究人員接下來往回追蹤間充質(zhì)干細(xì)胞樣細(xì)胞到一個特定心臟區(qū)域,，證實這些細(xì)胞是由來自形成稱作心外膜(epicardium)的心臟外層的一個區(qū)域制造出來的。哈維說,，當(dāng)他們進一步研究這些細(xì)胞的性質(zhì),，他們發(fā)現(xiàn)它們在構(gòu)建動脈血管和胞外基質(zhì)---心臟收縮細(xì)胞嵌入在里面---中發(fā)揮著關(guān)鍵作用。
哈佛干細(xì)胞研究所干細(xì)胞生物學(xué)家吳昌旭(音譯)也沒有參與這項研究,，他說,，綜合在一起，他們發(fā)現(xiàn)這些細(xì)胞存在于成年心臟中，同時鑒定出間充質(zhì)干細(xì)胞樣細(xì)胞在發(fā)育中的作用“強烈提示著人們可能誘導(dǎo)這樣的細(xì)胞群體能夠介導(dǎo)心臟修復(fù)”,。特別是,，這些干細(xì)胞有朝一日可能用于修復(fù)心肌細(xì)胞在當(dāng)中發(fā)生收縮的支架和結(jié)構(gòu)。
然而,，除了心臟的結(jié)構(gòu)基質(zhì)和周圍的血管,，還存在收縮肌，而該研究揭示間充質(zhì)干細(xì)胞樣細(xì)胞不能再生收縮肌,。哈維說,，再者，間充質(zhì)干細(xì)胞樣細(xì)胞在成年心臟中不能自然發(fā)生細(xì)胞分裂,，因而修復(fù)心臟結(jié)構(gòu)性損傷將需要找到一種方法“將它們從深度休眠狀態(tài)喚醒從而幫助它們擴增和分化為合適的細(xì)胞類型”,。(生物谷Bioon.com：towersimper編譯)
doi:10.1016/j.stem.2011.10.002
PMC:
PMID:
Adult Cardiac-Resident MSC-like Stem Cells with a Proepicardial Origin
HJames J.H. Chong, Vashe Chandrakanthan, Munira Xaymardan, Naisana S. Asli, Joan Li, Ishtiaq Ahmed, Corey Heffernan, Mary K. Menon, et al.
Colony-forming units-fibroblast (CFU-Fs), analogous to those giving rise to bonemarrow(BM)mesenchymal stem cells (MSCs), are present in many organs, although the relationship between BM and organ-specific CFU-Fs in homeostasis and tissue repair is unknown. Here we describe a population of adult cardiac-residentCFU-Fs (cCFU-Fs) that occupy a perivascular, adventitial niche and show broad trans-germ layer potency in vitro and in vivo. CRE lineage tracing and embryo analysis demonstrated a proepicardial origin for cCFU-Fs. Furthermore, in BMtransplantation chimeras, we found no interchange between BM and cCFU-Fs after aging, myocardial infarction, or BM stem cell mobilization. BM and cardiac and aortic CFU-Fs had distinct CRE lineage signatures, indicating that they arise from different progenitor beds during development. These diverse origins for CFU-Fs suggest an underlying basis for differentiation biases seen in different CFU-F populations, and could also influence their capacity for participating in tissue repair.
