内源性心脏干细胞

内源性心脏干细胞

内源性心脏干细胞 (eCSC) 是存在于成年哺动物心脏内的组织特异性干祖细胞

成人心脏以前被认为是没有任何再生能力的有丝分裂后器官。 eCSC 的鉴定为成人心肌中迄今无法解释的未成熟循环肌细胞亚群的存在提供了解释。 事实上,最近一项基因命运图谱研究的证据表明,干细胞可以补充成年哺乳动物因心脏磨损、撕裂和损伤而丢失的心肌细胞。 此外,现在公认的是,心肌细胞死亡和心肌细胞更新是众所周知的心脏稳态硬币的两个方面,其中 eCSC 起着核心作用。 这些发现产生了心脏生物学的范式转变,并通过将心脏与其他具有再生潜力的器官正对放置,为未来治疗心脏病开辟了新的机会和方法。 然而,它们并没有改变一个公认的事实,即工作心肌主要由终末分化的收缩肌细胞组成。 这一事实并不排除,但它是否完全符合心脏被赋予强大的内在再生能力,这种能力在整个个体生命周期中都存在于 eCSC 中。

简言之,eCSCs 最初是通过 c-kit 的表达、干细胞因子的受体和不存在常见的造血标记物(如 CD45)来鉴定的。 之后,不同的膜标记物和转录因子被用于在胚胎和成年生活中识别和表征这些细胞。 eCSCs 在体外和体内具有克隆形成、自我更新和多能性,能够产生心肌的 3 种主要细胞类型:肌细胞、平滑肌细胞和血管内皮细胞。 它们表达多种干性标记,并在体内具有显着的再生潜力。 当在悬浮液中克隆时,它们会形成心脏球,当在生肌分化培养基中培养时,心脏球会附着并分化成跳动的心肌细胞。

2012年,有人提出Isl-1不是内源性心脏干细胞标志物。 同年,另一个小组证明 Isl-1 不仅限于发育中的心脏中的第二心脏场祖细胞,而且还标记了心脏神经嵴。 据报道,Flk-1 不是内源性和小鼠 ESC 衍生的 Isl1+ CPC 的特异性标记。 虽然一些 eCSC 发现受到质疑,但其他膜标记物却取得了成功。

内源性心脏干细胞

例如,已证明 Flt1+/Flt4+ 膜标记物的组合可识别发育中心脏中的 Isl1+/Nkx2.5+ 细胞群。 还显示内源性 Flt1+/Flt4+ 细胞可以在体外扩增并显示出三系分化潜能。 来自 iPSC 的 Flt1+/Flt4+ CPC 被证明可以移植到成年心肌中,并稳健地分化成具有成年心肌细胞表型和电生理学特征的心肌细胞。

由于心肌现在被认为是一种再生潜力有限的组织,它含有可以在体外分离和扩增用于细胞移植再生方案或刺激原位复制和分化以响应生长因子的 eCSC,因此利用它变得合理 用自体功能性心肌替代丢失/受损心肌的内源性再生潜力。

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