2010年6月21日

干细胞用于创建研究心脏病的细胞

有组织的红色纤维的扩大的心脏细胞的图像 源自LEOPARD综合征iPS细胞的心脏细胞。心肌纤维染成红色。 Carvajal-Vergara等,自然。

研究人员已经从患有罕见发育异常的LEOPARD综合征患者的干细胞系中分离出来。这一成就是朝着使用干细胞建立疾病途径和测试潜在治疗方法迈出的重要一步。

科学家最近在学习如何创建诱导性多能干(iPS)细胞方面取得了巨大进展。这些细胞是通过遗传改造成年细胞以具有胚胎干细胞的特性而制成的。 iPS细胞可以在实验室中无限期生长,并且理论上可以改变或分化为体内发现的所有细胞类型。

研究人员一直在努力利用iPS细胞修复组织和器官的潜力。 iPS细胞的独特优势在于,科学家可以潜在地从患有特定疾病或状况的个体的细胞中制造出它们。研究细胞的分化和发育可能会阐明疾病的分子机制。

由Drs。博士领导的一组研究人员。西奈山医学院的Ihor R. Lemischka和Bruce D. Gelb着手从LEOPARD综合征患者中创建iPS细胞。这种罕见疾病的特征是皮肤黑斑,耳聋和其他发育问题。肥厚型心肌病是心肌的增厚,约有80%的儿童患有该综合征,是最危险的症状。

大约90%的LEOPARD综合征病例是由 PTPN11 基因编码一种称为酪氨酸磷酸酶SHP2的蛋白质。 PTPN11 它在整个身体中表达,对于正常发育至关重要,这使得研究人员很难理解该疾病患者发育过程中出了什么问题。美国国立卫生研究院国立普通医学科学研究所(NIGMS)等资助了开发用于研究LEOPARD综合征的干细胞的工作。

在2010年6月9日, 性质,研究人员报告说,他们使用4个基因对2位LEOPARD综合征患者的皮肤细胞进行重编程。新的细胞系可以成功地分化成几种不同的细胞类型。然后研究人员诱使iPS细胞变成心脏细胞,发现它们扩大了并具有肥厚型心肌病的其他特征。

研究人员分析了从iPS衍生的心脏细胞中提取的蛋白质,并确定了一些潜在的靶标以供将来研究。重新编程的细胞在各种细胞信号通路中都有变化,其中一些以前与心脏肥大有关。

莱米施卡说:“我们知道有可能利用遗传性疾病患者的多能干细胞在体外发展疾病,但我们的研究是成功创建异常心脏细胞的第一项研究。”

这些细胞系可以帮助研究人员确定可以逆转LEOPARD综合征特征的化合物。 Lemischka说:“现在我们已经开发出了这些细胞,我们可以研究为什么它们会变大并开发出防止其过度生长的治疗方法。”

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