생체 외에서 기능 Cardiomyocyte-같은 세포로 인간 중간 엽 줄기 세포의 분화

심부 전 (CHF) 병 적 상태와 사망률 전세계의 주요 원인으로 지속합니다. CHF는 종종 cardiomyocytes의 대규모 손실과 심근 경색 (MI)¹의 병 적인 결과로 흉터 조직 세포 무료의 개발에 따라 발생 합니다. 마음은 부분적으로 자체 갱신 기관, 풍요로 움과 노인된 환자에서 종종 손상 후 복구에 대 한 부족 한 되는 기능에 거주 줄기와 조상 세포 수영장 크게 조직 재생을 실행에 대 한 책임 감소 한다. 따라서, 손상 된 심근으로 건강 한 기증자 세포의 이식 관련 된 실험적 치료 개발에 큰 관심이입니다. 그것은 기증자 세포 조직, 구조를 복원 뿐만 아니라 또한 영향을 받는 심근의 기능 회복을 달성.

기본 심장 심장 조직-거주자를 고용 하 고 생 골 수 유래 줄기 세포 후 부상에 대 한 복구^2,,34. 재생 세포 호스트 및 기증자 파생 모두 해야 합니다 적절 한 표현 형 및 효율적이 고 안전 하 게 손실 된 세포를 대체 하는 능력과 함께 개장 심근의 microenvironment에서 기능 능력을가지고. 차별화 방법 체 외에서 높은 효율, 줄기 세포 기반 cardiomyocyte 생산^5,6을 달성 하기 위해 광범위 하 게 사용 되었습니다. 심장 혈통 마커의 식 프로필 심장 계보⁷으로 줄기 세포 분화 과정을 정의 하는 데 사용 됩니다. 초기 분화 마커, NKX2.5, myocyte 증강 인자 2 C 등 (Mef2c), 및 GATA4^8,9, cardiomyogenic 프로세스의 개시의 표시 될 수 있습니다. 성숙한 cardiomyocyte 마커 차별화 효능을 평가 하기 위해 일반적으로 사용 되 있으며 신호 규제 단백질 α (SIRPA)¹⁰, 심장 분 T (cTnT)¹¹, 무거운 체인 심장 myosin (MYH6)^8,,1213, connexin 43 (Cx43)^14,,1516. 배아 줄기 세포 (ESCs)와 만능 줄기 세포 (Psc)를 사용 하 여 방법 철저 하 게 최적화 하 고 되었습니다 유도 요인, 산소 및 영양소 그라디언트, 세부 사항 및 작업^5,6,7,,1718의 정확한 타이밍에 관한 논의. 그럼에도 불구 하 고, esc 키 및 PSC 기반 기술을 여전히 여러 윤리 및 안전 우려, 차선 electrophysiological 및 면역 기능^19,20함께 제시. 종종 이러한 세포와 함께 이식 하는 호스트 immunorejection 경험과 영구 면역 억제 필요. 이것은 주로 중요 한 조직 적합성 복잡 한 (MHC) 분자 호스트에 기증자 및 결과 T 세포 응답²¹일치. 동안 개별 MHC 종류 I 정합은 가능한 해결책, 더 접근 가능한 임상 연습 immunoprivileged 거절의 우려를 극복 하기 위해 보편적으로 셀 소스를 요구할 것입니다.

특히, BMSCs, 임상 응용, MSCs에서에서 사용에 대 한 대체 셀 소스로 1995²²에 그들의 초기 설명 이후 조직 재생에 사용 하기 위해 조사 했습니다. MSCs 거주 재생 세포 거의 모든 vascularized 조직²³에서 찾을 수 있는 것으로 추정 된다. 원하는 소스에서 격리, 따라 MSCs 문화에 쉽게 확장 될 수 있다, 광범위 한 paracrine 용량 있고 종종 소유 immunoprivileged 또는 immunomodulatory 속성^24,25. 그들의 안전과 효능 이미 표시 되었습니다 여러 전 임상 연구에서 특히 심장 재생^3,26.

많은 MSC 차별화 전략 변수 효율 5 azacytidine²² 와 DMSO²⁷그리고 성장 또는 Bmp^5,7,,2829 또는 angiotensin II³⁰, 같은 morphogenic 요인 등의 약리 에이전트를 사용합니다. 그러나 이러한 전략, 기반 하지 순진한 재생 셀은 유도 또는 상해의 위치에 배달 되 고 후 발생할 가능성이 장애물 vivo에서. 더 순수 관련 전략, 더 어려운 동안 정의 및 조작, MSC 차별화 자체 조직 microenvironment에서 신호를 통해 유도 될 수 있다 전제에 기반. 이전 연구 보여주었다 심장 세포 lysates³¹ 또는 심 실 myocardium^32,33에 노출 또는 기본 cardiomyocytes 체 외 에서^15,34, 접촉 MSCs에서 심장 감 적의 식을 높일 수 있습니다 직접. Cardiomyocytes^39,40 BMSCs 융합 초기 심근을 생성 하는 경우, 비록 다른 MSCs^35,36,,3738와 심장 부상 치료 후 자연 스러운 cardiomyogenesis를 증명 하고있다. 우리의 지식, 기능, 자발적 계약 cardiomyocytes 조직 소스 (hMSCs) 인간의 MSCs에서 하지 아직 보고 되었습니다.

현재 일치는 모든 MSCs 혈관 주위 세포²³에서 발생 하는 것 이다. 영 MSCs pericyte 속성 인간 탯 조직^41,,4243의 혈관 주위 지역에서 격리 될 수 있습니다. BMSCs에 비해 HUCPVCs 소유 증가 감 별 법 잠재력 및 다른 여러 재생 장점, 두 생체 외에서^41,44 그리고 vivo에서^45,46,47. 특히, 산 모-신생아 인터페이스 되는 소스 HUCPVCs는 MSCs의 성인 소스에 비해 상당히 낮은 immunogenicity. 우리의 연구에 초점을 맞추고 특성화 및 FTM HUCPVCs, 조사, MSCs의 막내 소스의 전 임상 응용 프로그램 우리 이전 증식 및 높은 multilineage 증가 표시는 차별화 능력, cardiomyogenic 계보⁴¹에 포함 한.

여기, 선물이 MSCs 집계의 완전 한 cardiomyogenic 차별화를 달성 하기 위해 유도 세력 제공 조건에 vivo에서 2D 부착 문화에 비해 더 나은 모델 3D 환경으로 집계 형성과 기본 심장 셀 피더 레이어를 결합 하는 프로토콜. 심장 급지대 레이어를 활용 하 여 MSCs에 대 한 궁극적인 이식 사이트의 대표 하는 환경을 제공 합니다. 사전 또는 출생 탯에서 격리 하는 MSCs의 젊은 소스 형태로 집계를 유지 하면서도 그들의 면역 권한 성인 BMSCs에 비해 심장 형에 도달 하는 높은 능력을가지고 설명 합니다. 심장 혈통 마커 유전자와 세포의 유도 식의 가파른 상승 외 (즉, cTnT와 MYH6) 및 세포 표면 단백질 (즉, SIRPA 및 Cx43) cardiomyocytes에 대 한 특정, 우리 보여 FTM HUCPVCs의 감 별 법 잠재력이이 방법으로 무력화 될 수 있습니다 그리고 그들은 저절로 cardiomyocyte 같은 셀 계약에 상승을 줄 수 있습니다.