Isolatie van Perivasculaire Multipotent Precursor Cell Populaties van de Mens Cardiac Tissue

Het hart is lang beschouwd als een post-mitotische orgaan. Echter, recente studies de aanwezigheid van cardiomyocyt omzet beperkt bij volwassen menselijk hart ¹ aangetoond. Inheemse stam / voorlopercellen met cardiomyocyt differentiatie potentieel zijn ook geïdentificeerd binnen het myocard bij volwassen knaagdieren en menselijke harten, met inbegrip van Sca-1 ^+, c-kit ^+, cardiosphere-vorming, en het meest recent, perivasculaire voorlopercellen ^2,3. Deze cellen zijn aantrekkelijke kandidaten voor therapieën die gericht zijn op verbetering van cardiale herstel / regeneratie via cel transplantatie of stimulatie van in-situ proliferatie.

Mesenchymale stamcellen / stromale cellen (MSC) zijn geïsoleerd uit bijna alle menselijke weefsels ^4,5 Klinische proeven van de therapeutische toepassingen van MSC zijn uitgevoerd voor meerdere pathologische omstandigheden uitgevoerd zoals hart- reparatie ^6, graft-versus-host ziekte ⁷ </sup> En levercirrose ^8. Gunstige effecten zijn toegeschreven aan het vermogen van MSCs tot: huis aan ontstekingsplaatsen ^9; differentiëren in verschillende celtypes ^10; scheiden pro-herstellende moleculen ^11; en moduleren gastheer immuunreacties ^12. De isolatie van MSC's is van oudsher vertrouwd op hun preferentiële hechting aan plastic substraten. De resulterende celpopulatie is typisch aanmerkelijk heterogeen ^13. Van door fluorescentie geactiveerde celsortering (FACS) met een combinatie van essentiële perivasculaire celmerkers, konden wij isoleren en zuiveren van een multipotente MSC-achtige precursor populatie ^(- / CD34 ^– / CD45 ^{– –} / CD56 CD146 ⁺ / CD31) geweest meerdere menselijke weefsels waaronder volwassen skeletspier en wit vet ^14.

Er is aangetoond perivasculaire cel bevolking in diverse niet-cardiale weefsels stam / voorlopercellen cel eigenschappen van een hebbennd worden onderzocht voor klinisch gebruik bij de cardiovasculaire instelling. Pericyten, een van de meest bekende perivasculaire cel subsets, een heterogene populatie die verschillende pathofysiologische functies, waaronder de ontwikkeling van nieuwe vaten ¹⁵ te spelen, de regulatie van de bloeddruk ¹⁶ en onderhouden van vasculaire integriteit ^17,18. Zoals getoond in verschillende weefsels, specifieke subgroepen van pericytes native uiten MSC antigenen en hun MSC-achtige fenotypes in primaire cultuur in stand te houden na FACS zuivering ^14. Bovendien zijn deze cellen die stabiel behouden hun lange termijn fenotypes binnen de cultuur en vertonen multi-lijn differentiatie potentieel, vergelijkbaar met MSC's ^19,20. Deze resultaten suggereren dat pericytes zijn een van de oorsprong van de ongrijpbare MSC ^14. Het therapeutisch potentieel van pericyten aangetoond met een vermindering van myocardiale littekenvorming en verbeterde hartfunctie na transplantatie in ischemisch gewondenharten ^21. Onlangs hebben we met succes gezuiverd pericyten van de menselijke hartspier en koos MSC-achtige fenotypen en multipotent (adipogenese, chondrogenese en osteogenese) het ontbreken van skelet myogenesis ^3. Bovendien vertoonden myocardiale pericyten cardiomyogene differentiële potentie en angiogene capaciteit vergeleken met tegenhangers gezuiverd van andere organen.

Een tweede populatie van multipotente perivasculaire stam / progenitorcellen, de adventitia cel, is geïsoleerd uit menselijke aderen op basis van positieve CD34 expressie ^22. Veneuze adventitia-cellen is aangetoond dat potentiële klonale, mesodermale differentiatievermogen en pro-angiogene potentieel in vitro hebben. Transplantatie van deze cellen in het ischaemisch gewonden harten van muizen resulteerde in een afname van interstitiële fibrose, een toename van angiogenese en myocardiale bloedstroom, verminderde ventriculaire dilatie, en verhoogde cardiale ejectiefractie ^23. Interessant is dat vetweefsel adventitia cellen is aangetoond dat CD34 expressie te verliezen en upregulate CD146 expressie in cultuur in reactie op angiopoietine II behandeling, wat suggereert dat de goedkeuring van een pericyte fenotype met stimulering ^24. In het hart, maar de adventitia celpopulatie nog niet prospectief gezuiverd door FACS en / of goed gekarakteriseerd. Gebruik makend van de cel isolatie procedures in de volgende gedeelten worden beschreven, zijn we momenteel karakteriseren myocard adventitia cellen en het onderzoeken van hun potentieel voor regeneratieve toepassingen.

Hierin beschrijven we een werkwijze voor het isoleren en zuiveren twee subpopulaties van perivasculaire stam / progenitorcellen uit humaan foetaal of volwassen myocardium. Deze prospectieve cel isolatie methode zal onderzoekers in staat stellen om isogene perivasculaire stamcellen / voorlopercellen cel subsets van menselijk hart biopsieën voor vergelijkende studies en furthe verkrijgenr verkennen hun therapeutisch potentieel in diverse cardiale pathologische omstandigheden.