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Nature:用皮膚細胞培養(yǎng)出一種心臟病模型

2013-01-29 09:33 閱讀:1472 來源:中國科技網 作者:丁* 責任編輯:丁磊
[導讀] 最近,美國桑福德-伯納姆醫(yī)學研究所和約翰·霍普金斯大學的研究人員合作,用一種遺傳性心臟病患者的皮膚細胞培育出心肌細胞,并在培養(yǎng)皿中誘導出心臟病模型,再現了該病發(fā)作時的主要特征。研究人員指出,這一成果有助于人們更好地研究該病,測試新的治療方法

    最近,美國桑福德-伯納姆醫(yī)學研究所和約翰·霍普金斯大學的研究人員合作,用一種遺傳性心臟病患者的皮膚細胞培育出心肌細胞,并在培養(yǎng)皿中誘導出心臟病模型,再現了該病發(fā)作時的主要特征。研究人員指出,這一成果有助于人們更好地研究該病,測試新的治療方法。相關論文發(fā)表在1月27日的《自然》雜志上。

    這一遺傳性心臟病叫心律失常性右室發(fā)育不良/右室心肌?。ˋRVD/C)。大多數該病患者在20歲之前沒有征兆,因此很難研究其進展情況和相應療法。論文高級作者、桑福德-伯納姆醫(yī)學研究所副教授惠生文森特·陳說:“要證明培養(yǎng)皿中的疾病模型和成人患者疾病之間具有臨床相關性是非常困難的。ARVD/C癥狀通常到青年期才會顯出來,而我們用的干細胞在性質上屬于胚胎。但我們的研究有一項關鍵突破,誘導胚胎細胞擁有了成人心肌的新陳代謝。”

    研究人員先從ARVD/C患者身上采集皮膚細胞,這些細胞含有與該病相關的遺傳變異;然后加入某些分子,讓成人皮膚細胞逆轉回到類似胚胎狀態(tài),也就是誘導多能干細胞(iPSCs)狀態(tài);再進一步誘導iPSCs,使其能無限供給患者特有的心肌細胞。這些心肌細胞擁有大部分的胚胎性質,但同時又攜帶了患者最初的遺傳變異。

    培養(yǎng)皿中處于胚胎階段的ARVD/C心肌細胞在一年內都未顯出任何疾病的跡象。他們用了一些混合物,誘導心肌細胞的新陳代謝由胚胎方式轉換成成人方式。新陳代謝成熟是誘導胚胎心肌細胞產生成人ARVD/C信號的關鍵,因為人類胎兒心肌細胞是以葡萄糖為主要能源,而成人心肌細胞是用脂肪。他們還在誘變后的心肌細胞中發(fā)現了ARVD/C心臟的特征,一種叫做PPAR的蛋白過度活躍。

    研究人員指出,新模型在培養(yǎng)皿中再現了這種疾病,為治療該病提供了新的潛在藥物標靶。約翰·霍普金斯大學醫(yī)學院遺傳心臟病中心副教授與醫(yī)學主管丹尼爾·加杰說:“目前,世界上還沒有預防ARVD/C發(fā)展的方法,有了這一新模型,我們希望能對這種威脅生命的疾病,開發(fā)出更好的治療方法。”


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