Isolement de périvasculaire Multipotentes Précurseurs cellulaires Populations de Cardiac Human Tissue

Le cœur a longtemps été considéré comme un organe post-mitotique. Cependant, des études récentes ont démontré la présence du chiffre d'affaires de cardiomyocytes limitée dans les cœurs humains adultes ^1. Cellules autochtones souches / progénitrices avec cardiomyocytes potentiel de différenciation ont également été identifiés dans le myocarde chez les rongeurs adultes et les cœurs humains, y compris Sca-1 ^+, c-kit ^+, cardiosphere formation et , plus récemment, les cellules précurseurs périvasculaires ^2,3. Ces cellules représentent des candidats attrayants pour les thérapies visant à améliorer cardiaque réparation / régénération par la transplantation de cellules ou de stimulation de la prolifération in situ.

Mésenchymateuses souches / cellules stromales (MSC) ont été isolés à partir de presque tous les tissus humains ^4,5 essais cliniques des applications thérapeutiques de MSC ont été réalisées pour de multiples états pathologiques tels que la réparation cardiovasculaire ^6, la réaction du greffon contre l'hôte maladie ⁷ </sup>, Et la cirrhose du foie ^8. Les effets bénéfiques ont été attribués à la capacité des cellules souches mésenchymateuses à: la maison aux sites d'inflammation ^9; différencier en types ¹⁰ de cellules différentes; sécréter des molécules pro-réparatrices ^11; et moduler des réponses immunitaires ¹² hôtes. L'isolement des cellules souches mésenchymateuses a toujours compté sur leur adhésion préférentielle à des substrats en plastique. Cependant, la population de cellules résultante est typiquement sensiblement hétérogène ^13. En utilisant cellulaire activé par fluorescence (FACS) avec une combinaison de marqueurs clés de cellules périvasculaires, nous avons été en mesure d'isoler et de purifier un multipotentes population précurseur MSC-like (CD146 ⁺ / CD31 ^– / CD34 ^– / CD45 ^– / CD56 ^-) à partir de de multiples tissus humains , y compris des adultes du muscle squelettique et la graisse blanche ^14.

populations de cellules périvasculaires dans divers tissus non cardiaques se sont avérés avoir des propriétés souches / cellules progénitrices ae sont à l'étude pour une utilisation clinique dans le cadre cardiovasculaire. Péricytes, l' un des sous – ensembles les cellules périvasculaires les plus connus, sont une population hétérogène qui jouent plusieurs rôles physiopathologiques , y compris dans le développement de nouveaux vaisseaux ^15, la régulation de la pression artérielle ^16, et le maintien de l' intégrité vasculaire ^17,18. Comme indiqué dans plusieurs tissus, des sous – ensembles spécifiques de péricytes expriment nativement des antigènes de MSC et de soutenir leurs phénotypes MSC comme dans la culture primaire après FACS purification ^14. De plus, ces cellules maintiennent de manière stable leurs phénotypes à long terme au sein de la culture et présentent un potentiel de différenciation multi-lignée, semblable à MSCs ^19,20. Ces résultats suggèrent que les péricytes sont une des origines du MSC insaisissable ^14. Le potentiel thérapeutique des péricytes a été démontrée par une réduction de la cicatrisation du myocarde et l'amélioration de la fonction cardiaque après une transplantation dans lésé par une ischémiecoeurs ^21. Récemment, nous avons purifié avec succès pericytes du myocarde humain et démontré leurs phénotypes MSC-like et multipotence (adipogenèse, chondrogenèse et ostéogenèse) avec l'absence de myogenèse squelettique ^3. En outre, les péricytes myocardiques exposées différentielles capacités potentielles et angiogéniques cardiomyogéniques en comparaison avec leurs homologues purifiés à partir d'autres organes.

Une deuxième population de cellules souches / progénitrices multipotentes périvasculaires, la cellule adventice, a été isolé à partir de veines saphènes humaines sur la base de l' expression de CD34 positif ^22. Les cellules de l' adventice veineuses ont été montrés comme ayant un potentiel clonogénique, la capacité de différenciation mésodermique et le potentiel pro – angiogénique in vitro. La transplantation de ces cellules dans les cœurs lésés par une ischémie des souris a entraîné une réduction de la fibrose interstitielle, une augmentation de l'angiogénèse et du flux sanguin myocardique, une réduction ventriculaire diltion, et l' éjection cardiaque augmenté la fraction ^23. Fait intéressant, les cellules de l' adventice adipeux a été démontré que l' expression de perdre le CD34 et le CD146 upregulate expression dans la culture en réponse au traitement angiopoïétine II, ce qui suggère l'adoption d'un phénotype de péricytes avec une stimulation ^24. À l'intérieur du coeur, cependant, la population de cellules de l'adventice n'a pas encore été purifiées par FACS de manière prospective et / ou bien caractérisée. En utilisant les procédures d'isolement cellulaire décrits dans les sections suivantes, nous sommes actuellement caractérisons cellules adventice du myocarde et d'enquêter sur leur potentiel pour les applications régénératives.

Nous décrivons ici un procédé pour isoler et purifier les deux sous-populations de cellules souches / progénitrices du myocarde périvasculaire adultes ou fœtaux humains. Cette méthode d'isolement cellulaire prospective permettra aux chercheurs d'obtenir des sous-ensembles de cellules souches / progénitrices périvasculaires isogéniques à partir de biopsies cardiaques humaines pour des études comparatives et further explorer leur potentiel thérapeutique dans divers états pathologiques cardiaques.