Populære Innlegg

Redaksjonens - 2019

Celle som etterfyller hjerte muskel funnet av forskere

Anonim

Regenerative medisinforskere ved UT Southwestern Medical Center har identifisert en celle som fyller på voksen hjerte muskel ved å bruke en ny cellelinje-sporing teknikk de utviklet.

annonse


Voksen hjerte muskel består av celler kalt kardiomyocytter. De fleste kardiomyocytter fyller seg ikke etter et hjerteinfarkt eller annen signifikant hjerte muskelskade. UT Southwestern forskerne var i stand til å utarbeide en ny cellesporingsteknikk, slik at de kunne oppdage celler som fyller seg selv etter å ha blitt skadet.

"Vi identifiserte en celle som genererer nye hjerte muskelceller. Denne cellen synes ikke å være en stamcelle, men snarere en spesialisert kardiomyocyt, eller hjertemuskulatur, som kan dele som de fleste kardiomyocytter ikke kan gjøre, " sa Dr. Hesham Sadek, assisterende professor i internmedisin og med Hamon senter for regenerativ vitenskap og medisin.

Tidligere forskning fra UT Southwestern forskere viste at det er det svært oksygenerte miljøet i hjertet som forhindrer at de fleste hjerte muskelceller deles. Forskerne begrunnet at cellene som deler seg, derfor må være lite på oksygen, noe som kalles hypoksisk tilstand. De utviklet deretter en teknikk for å identifisere og spore linjen av hypoksiske celler. Denne teknikken førte dem til identifisering av de prolifererende celler i hjertemuskulaturen.

"I flere tiår har forskere forsøkt å finne de spesialiserte cellene som lager nye muskelceller i det voksne hjertet, og vi tror at vi har funnet den cellen, " sa Dr. Sadek, seniorforfatter av studien, som vises online i Nature .

"Nå har vi et mål å studere. Hvis vi kan utvide denne cellepopulasjonen, eller få den til å dele mer, så kan vi lage nye muskelceller. Dette er hva denne cellen gjør naturlig, og vi kan nå jobbe for å utnytte denne evnen til å lage ny hjerte muskel når hjertet har blitt skadet. "

Forskerne fant hypoksiske mikroenheter med prolifererende celler spredt over hele hjertemuskelen. De fant dannelsesgraden av nye celler til mellom 0, 3 prosent og 1 prosent årlig.

"Dette er spennende arbeid fra både vitenskapelige og metodiske standpunkter, " sa doktor Joseph Hill, sjef for kardiologisk divisjon og professor i internmedisin på UT Southwestern, som har James T. Willerson, MD Distinguished Chair i hjerte-og karsykdommer og Frank M. Ryburn, Jr. Chair in Heart Research. "Dr. Sadeks oppdagelse peker på en ny mekanisme av cellecykluskontroll i hjerte myocytter og gir credence til potensialet for regenerering - gjenoppbygging - det syke hjertet."

Den nye teknikken som brukes til å finne regenerative celler, en prosess som kalles skjebneplanlegging, er en like viktig utvikling som kan vise seg nyttig for å skille ut lignende regenererende celler i andre organer, samt i kreftformer, sa forskerne.

Tradisjonell skjebne kartlegging, som er noe som å utvikle et familietre for celler, merker celler basert på uttrykket av et bestemt gen. Det fungerte ikke for de hypoksiske cellene, som hovedsakelig er regulert på proteinnivået i stedet for genuttrykksnivået. I stedet utviklet forskerne en sofistikert proteinsporingsteknikk basert på tilstedeværelsen av et hypoksi-responsivt protein kalt Hif-1alpha. Forskere utviklet en genetisk modifisert mus hvor Hif-1alpha-proteinet er fusjonert til et annet protein, kalt Cre recombinase, som deretter kunne brukes til cellemerking.

"Denne skjebnen til å kartlegge kartlegging, basert på proteinstabilisering i stedet for genuttrykk, er et viktig verktøy for å studere hypoksi i hele organismen. Det kan identifisere en hvilken som helst hypoksisk celle, ikke bare kardiomyocytter, så dette har brede implikasjoner for cellulær omsetning i et hvilket som helst organ, og selv i kreft, "sa Dr. Sadek, hvis laboratorium fokuserer på kardial regenerering og stamcelle metabolisme.

annonse



Historie Kilde:

Materialer levert av UT Southwestern Medical Center . Merk: Innholdet kan redigeres for stil og lengde.


Tidsreferanse :

  1. Feng Xiao, Wataru Kimura, Diana C. Canseco, Shalini Muralidhar, SuWannee Thet, Helen M. Zhang, Yezan Abdulrahman, Rui Chen, Joseph A. Garcia, John M. Shelton, James A. Richardson, Abdelrahman M. Ashour, Aroumougame Asaithamby, Hanquan Liang, Chao Xing, Zhigang Lu, Cheng Cheng Zhang, Hesham A. Sadek. Hypoksia skjebne kartlegging identifiserer syklingskardiomyocytter i voksenhjerte . Nature, 2015; DOI: 10.1038 / nature14582