艾德思：胎盘变废为宝,器官再生迎来重大突破



由西奈山伊坎医学院Hina Chaudhry所率领的研究团队,首次发现干细胞中的Cdx2细胞能在心脏疾病发作后自发/定向的形成跳动的健康心肌细胞,这是目前其他类型的细胞所无法做到的.

这项突破性研究于2019年5月20日,最新发表在顶级学术期刊PNAS上.长期以来,Cdx2一直被认为仅在胚胎的早期发育过程中形成胎盘,当前这项研究不仅首次证实Cdx2同样有能力带来其它器官的再生,而且还有望实现异体间的干细胞治疗.

值得强调的是,以往的干细胞治疗策略更多的忽略了具体的干细胞类型,而针对胚胎干细胞的应用又涉及到伦理和可行性的问题.

相比较而言,Cdx2细胞具有更高的选择性和特异性,而且来源于胎盘,更加容易获得!

在既往的研究中,西奈山伊坎医学院的科学家们就已经发现,来自妊娠小鼠胎盘的干细胞能够恢复这些小鼠受损的心脏,从而避免心力衰竭的发生.

他们甚至观察到,这些胎盘干细胞直接迁移到了心脏,作用于受损的心脏部位,并自我编程成为跳动的心肌细胞,对心脏进行修复.

这个发现引起了他们的注意,为了鉴定究竟是哪一类干细胞引起了心肌细胞的再生,他们进行了详细分析,最终他们将目光集中在了Cdx2细胞上.

Cdx2细胞的增殖

Cdx2细胞在胎盘干细胞中属于最常见的类型,研究人员发现,在修复心脏的这些细胞中,Cdx2细胞占比最高,达到了40%.

为了证实Cdx2细胞的再生作用,研究人员在三组雄性小鼠中开展了实验,并模拟了心脏疾病的发作.

其中,第一组小鼠用终止妊娠的小鼠胎盘中的Cdx2细胞进行治疗;第二组小鼠接受的是不含Cdx2细胞的胎盘细胞治疗;最后一组小鼠应用盐水治疗作为对照.

在小鼠心脏病发作的同时,以及治疗后的3个月对小鼠进行磁共振成像分析.

实验步骤图示

研究人员惊讶的发现,Cdx2治疗组的每只小鼠心脏出现了健康组织的显著改善和再生.在3个月的时间里,Cdx2细胞不仅直接迁移到了心脏的受损部位,而且靶向形成了新生血管和跳动的心肌细胞.

然而,接受盐水和不含Cdx2胎盘细胞治疗的小鼠则出现了明显的心衰症状,而心肌细胞无任何改善和再生的迹象.

不仅如此,Cdx2细胞还表现出了另外两种明显的特性.首先,这些细胞中含有胚胎干细胞所拥有的一切蛋白质,也就是说,Cdx2细胞具有再生机体所有器官的能力!

其次,Cdx2细胞中包含的其它蛋白质能使其定向迁移到病灶部位,而这是胚胎干细胞所不具有的能力.

值得注意的是,静脉输注Cdx2细胞还能够无视宿主的免疫反应.因为在实验动物中注入来自其它个体的胎盘细胞,研究人员观察到,宿主的免疫系统并不会抵御这些外来的胎盘细胞.

Cdx2细胞具有显著的分化能力

Cdx2细胞一直被认为仅在早期胚胎发育过程中产生胎盘,还从未有任何研究表明Cdx2细胞能够再生其他的器官.

而这项研究的结果表明,Cdx2细胞与其它干细胞相比,简直就是干细胞中的"战斗机'!

这些细胞被注入血液循环后"目的'明确,自带导航,说不出的省心.其在受损心脏中持续/定向的分化成为血管细胞和跳动的心肌细胞,对心脏功能的改善具有直接的显著意义.

专家强调,这项发现意义十分重大.目前的技术手段已经能够实现将Cdx2细胞从人体胎盘中分离出来,因此基于这项发现,未来或许可以为人体的心肌细胞再生开发出一种更有效的疗法.不仅如此,这项发现还为除心脏外的其它器官的再生疗法开辟了全新的道路.

参考资料

Multipotent fetal-derived Cdx2 cells from placenta regenerate the heart

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