999精品在线视频,手机成人午夜在线视频,久久不卡国产精品无码,中日无码在线观看,成人av手机在线观看,日韩精品亚洲一区中文字幕,亚洲av无码人妻,四虎国产在线观看 ?

誘導(dǎo)多能干細(xì)胞與心臟再生

2016-10-20 03:39:26胡士軍虞游方星雷偉趙振奧
關(guān)鍵詞:方法

胡士軍,虞游,方星,雷偉,趙振奧

(1.蘇州大學(xué)心血管病研究所,江蘇蘇州215000;2.蘇州大學(xué)附屬第一醫(yī)院心血管外科,江蘇蘇州215006)

誘導(dǎo)多能干細(xì)胞與心臟再生

胡士軍1,2,虞游1,2,方星1,2,雷偉1,2,趙振奧1,2

(1.蘇州大學(xué)心血管病研究所,江蘇蘇州215000;2.蘇州大學(xué)附屬第一醫(yī)院心血管外科,江蘇蘇州215006)

誘導(dǎo)多能干細(xì)胞(induced pluripotent stem cells,iPSCs)研究的快速發(fā)展為心血管轉(zhuǎn)化醫(yī)學(xué)研究領(lǐng)域提供了新的策略.誘導(dǎo)多能干細(xì)胞不僅具有與胚胎干細(xì)胞類似的多能性,且巧妙地回避了胚胎干細(xì)胞面臨的倫理學(xué)問(wèn)題和免疫排斥反應(yīng).心肌細(xì)胞等成體心血管細(xì)胞在發(fā)生心血管疾病后增殖能力有限,而iPSCs來(lái)源的心血管細(xì)胞在心臟再生治療中頗具應(yīng)用前景,是理想的細(xì)胞來(lái)源,因此在基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)和轉(zhuǎn)化醫(yī)學(xué)研究領(lǐng)域受到廣泛關(guān)注.就iPSCs的發(fā)展過(guò)程及其在心臟再生中的應(yīng)用作一綜述,并探討目前iPSCs在心臟再生臨床轉(zhuǎn)化中亟待解決的問(wèn)題.

誘導(dǎo)多能干細(xì)胞;心臟再生;轉(zhuǎn)化醫(yī)學(xué);重編程

2016年美國(guó)心臟學(xué)會(huì)發(fā)布的《心臟病與卒中統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)》[1]表明,心血管疾病已經(jīng)成為世界性的危及人類健康的頭號(hào)疾病,全球每年死于心肌梗死后心力衰竭的病人就有740萬(wàn)之多.與心瓣膜或血管不同,心肌受損后仍缺乏可替換的組織或生物材料.伴隨著再生醫(yī)學(xué)的興起,通過(guò)再生心肌和血管修復(fù)有缺陷的心臟組織,成為眾多科學(xué)家努力的目標(biāo).目前,成體干細(xì)胞是臨床試驗(yàn)中使用最多的細(xì)胞類型,包括間充質(zhì)干細(xì)胞、造血干細(xì)胞、內(nèi)皮祖細(xì)胞和心臟干細(xì)胞等,主要通過(guò)分化成心血管細(xì)胞或通過(guò)旁分泌作用促進(jìn)心肌再生[2].這些成體干細(xì)胞或祖細(xì)胞雖具有心肌再生的潛能,但由于分化效率低,自我更新能力有限,體外分離和維持困難,使得臨床應(yīng)用及療效受到很大限制.

誘導(dǎo)多能干細(xì)胞(induced pluripotent stem cells,iPSCs)和胚胎干細(xì)胞(embryonic stem cells,ESCs)均屬于多能干細(xì)胞(pluripotent stem cells,PSCs),具有無(wú)限增殖的能力,能夠在體外和體內(nèi)分化成3個(gè)胚層的各種類型細(xì)胞.尤其是iPSCs可來(lái)源于患者自體細(xì)胞,能夠在一定程度上克服ESCs的免疫排斥和倫理道德等問(wèn)題,為再生醫(yī)學(xué)的細(xì)胞移植治療、疾病模型構(gòu)建以及哺乳動(dòng)物發(fā)育等研究提供新的方法和手段[3].本工作將綜述iPSCs的誘導(dǎo)生成、心血管細(xì)胞分化、心臟再生轉(zhuǎn)化應(yīng)用的研究進(jìn)展及亟待解決的問(wèn)題.

1 iPSCs的誘導(dǎo)生成

自20世紀(jì)興起的動(dòng)物體細(xì)胞核移植技術(shù)和細(xì)胞融合技術(shù)證明了終端分化細(xì)胞核含有生物體向所有器官組織分化和生長(zhǎng)的完整遺傳信息,從而使科學(xué)家們相信通過(guò)激活終端分化細(xì)胞中某些關(guān)鍵性轉(zhuǎn)錄調(diào)節(jié)因子可以改變“細(xì)胞命運(yùn)”,實(shí)現(xiàn)細(xì)胞類型的轉(zhuǎn)變[4].2006年Takahashi等[5]通過(guò)導(dǎo)入4種多能性相關(guān)轉(zhuǎn)錄因子(Oct4,Sox2,Klf4和c-Myc),首次成功地將小鼠成纖維細(xì)胞重編程為胚胎干細(xì)胞樣的細(xì)胞,即誘導(dǎo)多能干細(xì)胞(iPSCs).2007年,人的iPSCs系也分別由Yamanaka研究團(tuán)隊(duì)[6]和Thomson研究團(tuán)隊(duì)[7]成功建立.隨后,中國(guó)科學(xué)家利用四倍體胚胎補(bǔ)償實(shí)驗(yàn)證實(shí)小鼠iPSCs具有與ESCs細(xì)胞相同的全能性和發(fā)育能力[8-9].目前,其他種屬如猴、豬和兔等大動(dòng)物的iPSCs系也已被成功建立[10].

經(jīng)典的iPSCs生成途徑是采用逆轉(zhuǎn)錄病毒載體將Yamanaka因子導(dǎo)入受體細(xì)胞,置于ESCs特異培養(yǎng)基中進(jìn)行培養(yǎng),在此過(guò)程中加入必要的生長(zhǎng)因子促進(jìn)受體細(xì)胞重編程的發(fā)生.這種方法操作簡(jiǎn)單、重復(fù)性好,已成為細(xì)胞重編程機(jī)理研究中的常見(jiàn)手段.但這種由逆轉(zhuǎn)錄病毒介導(dǎo)生成iPSCs的方法存在兩方面較為突出的問(wèn)題:①外源基因會(huì)隨機(jī)整合基因組,可能破壞受體細(xì)胞關(guān)鍵基因的表達(dá);②c-Myc和Klf4等致癌基因的引入,有可能導(dǎo)致受體細(xì)胞的癌變.為了突破這些局限性,科學(xué)家們又開(kāi)發(fā)了非整合病毒(腺病毒和仙臺(tái)病毒等)、非病毒DNA載體(如質(zhì)粒和微環(huán)等)、可切除的整合載體(Cre-LoxP重組酶方法和PiggyBac轉(zhuǎn)座子方法)、重編程因子的mRNAs和蛋白直接導(dǎo)入等方法,這些方法已經(jīng)被證明是誘導(dǎo)iPSCs生成的安全有效的方法[11].對(duì)重編程方法的選擇依賴于iPSCs的下游應(yīng)用,必須衡量重編程效率、基因整合與否和成本等因素.盡管非病毒方法得到的iPSCs更安全,但生成iPSCs的效率會(huì)更低.此外,在重編程過(guò)程中,通過(guò)添加小分子化合物可以縮短重編程時(shí)長(zhǎng),并且顯著提高重編程的效率,甚至可以用小分子物質(zhì)直接替代某些轉(zhuǎn)錄因子的使用[12].

不論應(yīng)用何種方法進(jìn)行重編程,都有可能導(dǎo)致基因組的改變,體細(xì)胞來(lái)源的初始表觀遺傳記憶也使得iPSCs系之間存在表觀遺傳的差異.最初,Yamanaka研究組采用了原代成纖維細(xì)胞作為初始體細(xì)胞,后續(xù)的研究嘗試了多種其他類型的體細(xì)胞重編程.目前,通過(guò)皮膚成纖維細(xì)胞、脂肪干細(xì)胞、外周血細(xì)胞、神經(jīng)干細(xì)胞、造血干細(xì)胞、羊水等細(xì)胞均可成功獲得iPSCs系[13].從臨床轉(zhuǎn)化應(yīng)用來(lái)看,易得初始體細(xì)胞包括皮膚成纖維細(xì)胞、血液中分離的細(xì)胞和尿液中分離的腎上皮細(xì)胞等,將成為iPSCs疾病治療中理想的用于重編程的體細(xì)胞.

2 心血管細(xì)胞誘導(dǎo)分化

心血管細(xì)胞主要包括心肌細(xì)胞、內(nèi)皮細(xì)胞和平滑肌細(xì)胞等,最初的心血管細(xì)胞分化方法主要通過(guò)擬胚體(embryoid bodies,EBs)方法起始細(xì)胞自發(fā)分化或利用細(xì)胞因子調(diào)控相應(yīng)細(xì)胞信號(hào)通路(BMP,TGF-β,Wnt和bFGF等),定向誘導(dǎo)分化.利用SIRPA等細(xì)胞表面標(biāo)志分子或基因敲入心肌標(biāo)志基因啟動(dòng)子(NKX2.5等)驅(qū)動(dòng)GFP等方法對(duì)分化后的細(xì)胞進(jìn)行分選,能夠獲得具有肌纖維結(jié)構(gòu)、自發(fā)跳動(dòng)的心肌細(xì)胞[14].由于EBs分化心肌細(xì)胞的方法存在操作繁瑣、EBs大小難控制等因素,會(huì)導(dǎo)致分化的心肌細(xì)胞不均一.近年來(lái),單層細(xì)胞定向誘導(dǎo)心肌分化逐漸成為心肌細(xì)胞分化的主要方法.Murry實(shí)驗(yàn)室最先利用單層人ESCs進(jìn)行心肌誘導(dǎo),通過(guò)調(diào)控心肌分化關(guān)鍵信號(hào)通路,使得心肌細(xì)胞分化效率約為30%[15].盡管研究者們已建立了多種有效的人PSCs定向誘導(dǎo)心肌分化方法,但誘導(dǎo)培養(yǎng)基中存在一些動(dòng)物源成分,不利于人PSCs來(lái)源心肌細(xì)胞的臨床應(yīng)用.最近,Burridge等[16]和Lian等[17]分別建立了成分明確、無(wú)細(xì)胞因子的心肌細(xì)胞誘導(dǎo)方法,采用GSK3β抑制劑和Wnt抑制劑等化學(xué)小分子進(jìn)行時(shí)間特異性調(diào)控經(jīng)典Wnt信號(hào)通路,獲得的心肌細(xì)胞純度達(dá)到90%以上.心肌細(xì)胞與非心肌細(xì)胞對(duì)葡萄糖和乳酸代謝存在顯著差異,因此PSCs分化的心肌細(xì)胞后期可經(jīng)葡萄糖缺乏但富含乳酸的培養(yǎng)基培養(yǎng)篩選純化,心肌細(xì)胞純度可達(dá)到99%以上[18].上述研究為多能干細(xì)胞來(lái)源心肌細(xì)胞的臨床應(yīng)用奠定了基礎(chǔ).

Orlova等[19]建立了分化內(nèi)皮細(xì)胞和周細(xì)胞(pericytes)的單層細(xì)胞分化方法,兩種細(xì)胞的分化效率都能達(dá)到30%左右,并且共培養(yǎng)能夠形成血管叢.經(jīng)流式細(xì)胞分選儀等設(shè)備篩選分化13~15 d后,CD31或CD144陽(yáng)性的內(nèi)皮細(xì)胞與人原代內(nèi)皮細(xì)胞HUVEC具有類似的表型[20-21].近期研究表明,人PSCs通過(guò)與OP9基質(zhì)細(xì)胞共培養(yǎng),在VEGF,F(xiàn)GF2和BMP4等細(xì)胞生長(zhǎng)因子的誘導(dǎo)下,可生成CD31+,CD34+的血管祖細(xì)胞,這些細(xì)胞能進(jìn)一步分化成內(nèi)皮細(xì)胞和平滑肌細(xì)胞,并且移植到小鼠體內(nèi)能形成功能性的微血管結(jié)構(gòu)[22].Gu等[23]利用單層細(xì)胞方法,在化學(xué)小分子和細(xì)胞生長(zhǎng)因子的協(xié)同誘導(dǎo)下高效獲得了內(nèi)皮細(xì)胞.

在無(wú)血清、成分可控的培養(yǎng)基中,利用化學(xué)小分子定向分化心肌細(xì)胞、內(nèi)皮細(xì)胞和平滑肌細(xì)胞,具有簡(jiǎn)單方便、成本低廉等優(yōu)點(diǎn),已成為目前誘導(dǎo)分化多種心血管細(xì)胞的主要方法.

3 iPSCs細(xì)胞與心臟再生

包括人類在內(nèi)的大多數(shù)哺乳動(dòng)物在出生后不久心肌細(xì)胞就停止增殖,心臟的生長(zhǎng)主要是心肌細(xì)胞體積的增大.盡管近年來(lái)有研究發(fā)現(xiàn),哺乳動(dòng)物出生后心肌細(xì)胞還是會(huì)發(fā)生更新的現(xiàn)象,但心肌細(xì)胞更新的效率極低,年均不到1%,并且隨著人年齡的增長(zhǎng)而逐漸下降.因此,心臟類疾病造成的心肌細(xì)胞數(shù)量的減少和功能喪失的細(xì)胞群比例遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于自我更新的比例,難以自我修復(fù)[24].

iPSCs等干細(xì)胞技術(shù)的迅猛發(fā)展讓心臟再生變得更具可能性和操控性.借助于iPSCs技術(shù)可以對(duì)不同患者進(jìn)行個(gè)性化治療:通過(guò)簡(jiǎn)單地分離患者的體細(xì)胞,將其轉(zhuǎn)化成為該患者特異iPSCs,再定向分化成為心血管細(xì)胞,經(jīng)過(guò)一系列的篩選和評(píng)估之后,結(jié)合生物醫(yī)學(xué)材料等介質(zhì),可以將體外分化的高純度心血管細(xì)胞重新注入患者體內(nèi),從而達(dá)到修復(fù)受損心臟組織的目的.與體內(nèi)分離成體干細(xì)胞相比,iPSCs作為心臟再生的細(xì)胞來(lái)源具有明顯的優(yōu)勢(shì):體外擴(kuò)增能力強(qiáng),易定向分化獲得足夠的功能細(xì)胞.iPSCs及其分化的心臟前體細(xì)胞、心肌細(xì)胞、內(nèi)皮細(xì)胞和平滑肌細(xì)胞已經(jīng)被嘗試應(yīng)用于動(dòng)物模型中的心臟再生治療.

Nelson等[25]首先報(bào)道了iPSCs修復(fù)心臟的研究成果,未分化的iPSCs移植后可在心臟內(nèi)分化成心肌細(xì)胞、內(nèi)皮細(xì)胞和平滑肌細(xì)胞等主要心血管細(xì)胞,同時(shí)顯著改善缺血后的心臟功能.這種方法的主要缺陷在于移植后的iPSCs因具有全能型,易在受體心臟中生成腫瘤.iPSCs也可先在體外分化成為心臟前體細(xì)胞(cardiac progenitor cells,CPCs),從而避免了iPSCs的致瘤性問(wèn)題,同時(shí)使其具有更好的可塑性,在移植后能分化成心肌細(xì)胞、內(nèi)皮細(xì)胞和平滑肌細(xì)胞.Mauritz等[26]利用Flk1+細(xì)胞表面標(biāo)志分子得到iPSCs分化的CPCs細(xì)胞,用于治療心肌梗死模型,可以顯著改善心臟功能.在大動(dòng)物豬心肌梗死模型中,Kawamura等[27]將人iPSCs分化心肌細(xì)胞片層移植到豬受損心臟,能夠顯著提升心臟功能,降低纖維化程度,增加梗死周邊區(qū)域的毛細(xì)血管密度.近期研究表明,與其他時(shí)期細(xì)胞相比,iPSCs分化第20 d的心肌細(xì)胞能夠呈現(xiàn)更好的再生修復(fù)能力[28].此外,iPSCs分化的內(nèi)皮細(xì)胞也被證實(shí)可以通過(guò)旁分泌機(jī)制促進(jìn)受損心臟功能的恢復(fù)[29].將含有人iPSCs分化內(nèi)皮細(xì)胞和平滑肌細(xì)胞的纖維蛋白片層貼敷到梗死心臟表面可促進(jìn)梗死區(qū)血管發(fā)生,顯著改善心臟功能[30].Dai等[31]將iPSCs來(lái)源的心肌細(xì)胞、內(nèi)皮細(xì)胞以及小鼠胚胎成纖維細(xì)胞制成混合細(xì)胞修復(fù)補(bǔ)片移植到小鼠心梗區(qū)域,發(fā)現(xiàn)這種3類細(xì)胞混合的修復(fù)材料能夠顯著降低心臟組織纖維化程度,改善小鼠的心臟功能.Masumoto等[32]在體外將iPSCs同時(shí)誘導(dǎo)分化成包括心肌細(xì)胞、平滑肌細(xì)胞和內(nèi)皮細(xì)胞的心血管細(xì)胞群,利用組織工程方法制作成細(xì)胞片層用于恢復(fù)大鼠心臟功能,并于移植治療后第4周在受體心臟中檢測(cè)到>40%的移植心肌細(xì)胞.Zhang實(shí)驗(yàn)室采用組織工程方法提高人iPSCs分化的心肌細(xì)胞、內(nèi)皮細(xì)胞和平滑肌細(xì)胞組合在移植后的存活率,顯著恢復(fù)心臟功能和代謝,增加新生血管密度,降低梗死面積,并且沒(méi)有發(fā)現(xiàn)任何副作用[33].

綜上所述,iPSCs來(lái)源的多種心血管細(xì)胞已應(yīng)用于多種動(dòng)物的心臟再生治療.不同細(xì)胞群以及組織工程學(xué)技術(shù)的完美結(jié)合能夠在一定程度上提高移植細(xì)胞的駐留和存活率,從而提升細(xì)胞治療效果.

4 機(jī)遇與挑戰(zhàn)

體細(xì)胞重編程技術(shù)的快速發(fā)展不僅為醫(yī)學(xué)領(lǐng)域提供了極具吸引力的新治療方案,也為進(jìn)一步深入研究心血管疾病提供了新工具.iPSCs定向分化的心血管細(xì)胞為人類心肌再生、心血管疾病模型的建立和藥物篩選提供了新的技術(shù)手段和研究策略.同時(shí),該方法的建立還為醫(yī)療診斷以及個(gè)體化精準(zhǔn)醫(yī)學(xué)治療策略的定制奠定了基礎(chǔ).盡管iPSCs作為再生心臟的應(yīng)用前景很好,但仍有很多未解決的問(wèn)題.

4.1細(xì)胞異質(zhì)性

由于iPSCs可以來(lái)自不同的初始體細(xì)胞,并且具有克隆生長(zhǎng)特性,因此iPSCs系異質(zhì)性是不容忽視的問(wèn)題.不同iPSCs克隆之間可能存在遺傳或者表觀遺傳的差異,并最終可能造成細(xì)胞治療效果的差異[34].此外,分化心血管細(xì)胞的異質(zhì)性也是影響再生治療的主要因素之一,如iPSCs可以生成心室肌細(xì)胞、心房肌細(xì)胞和竇房結(jié)細(xì)胞,而內(nèi)皮細(xì)胞分化也可以生成動(dòng)脈內(nèi)皮細(xì)胞、靜脈內(nèi)皮細(xì)胞和淋巴管內(nèi)皮細(xì)胞等[35].因此,通過(guò)優(yōu)化重編程策略,挑取健康的、一致性好的iPSCs,從而獲得更類似于ESCs的高質(zhì)量細(xì)胞克隆,進(jìn)一步闡明心血管細(xì)胞的定向分化機(jī)制,精準(zhǔn)調(diào)控細(xì)胞定向分化,將有助于iPSCs應(yīng)用于心血管疾病的再生治療.

4.2分化細(xì)胞的不成熟性

iPSCs分化來(lái)源的心血管細(xì)胞還呈現(xiàn)不夠成熟的狀態(tài).如iPSCs分化心肌細(xì)胞與成熟心肌細(xì)胞相比呈現(xiàn)圓形,具有線粒體較少、肌絲排列不整齊等缺陷,表達(dá)譜更類似于胎兒的心肌細(xì)胞[36].一些刺激成熟的方法,如電刺激和組織工程等方法能夠在一定程度上促進(jìn)心肌細(xì)胞的成熟.在未來(lái)的工作中,需要通過(guò)各種手段將分化的心血管細(xì)胞維持在與成熟細(xì)胞更接近的狀態(tài).

4.3細(xì)胞制備的規(guī)模化和標(biāo)準(zhǔn)化

iPSCs和相關(guān)分化細(xì)胞的生產(chǎn)需要遵循《藥品生產(chǎn)質(zhì)量管理規(guī)范(GMP)》標(biāo)準(zhǔn),建立可重復(fù)的生產(chǎn)流程,降低生產(chǎn)細(xì)胞的潛在危害并建立規(guī)范化的質(zhì)量控制方法[37].此外,心肌梗死后,超過(guò)10億個(gè)心肌細(xì)胞死亡,為了能夠有效地再生心臟,需要體外注入至少億數(shù)量級(jí)的心肌細(xì)胞以修復(fù)受損心臟.如何大規(guī)模培養(yǎng)iPSCs并分化成為心血管細(xì)胞,是其在臨床應(yīng)用前急需解決的關(guān)鍵問(wèn)題.建立標(biāo)準(zhǔn)化的、臨床級(jí)別的iPSCs培養(yǎng)和心血管細(xì)胞分化體系是iPSCs心血管轉(zhuǎn)化醫(yī)學(xué)的必經(jīng)之路.

5 結(jié)束語(yǔ)

培育出iPSCs后的10年間,該技術(shù)已經(jīng)被證明能夠用于細(xì)胞治療修復(fù)受損心肌,并寄希望于最終用于臨床治療心臟病(見(jiàn)圖1).然而iPSCs在臨床應(yīng)用前還存在很多需要解決的問(wèn)題:①如何獲得更優(yōu)質(zhì)的種子細(xì)胞;②闡明自體異體治療的差別;③建立充分和有效的iPSCs治療心臟病的副作用(致瘤型、免疫原性、致心律失常等)評(píng)估方案和體系;④如何選擇細(xì)胞移植途徑(冠狀動(dòng)脈輸注、心外膜以及心內(nèi)注射方式等)及生物材料等.隨著二代、三代測(cè)序技術(shù)的完善和成熟,利用精準(zhǔn)醫(yī)學(xué)理念,結(jié)合患者基因表型,優(yōu)化細(xì)胞再生治療心臟病將成為可能;基因組編輯技術(shù)(TALENs,CRISPR/Cas9等)還可以對(duì)致病基因進(jìn)行定點(diǎn)修飾,從而得到健康的iPSCs用于心臟病治療;前沿影像學(xué)技術(shù)可以示蹤治療細(xì)胞并評(píng)估心臟功能的恢復(fù)情況.因此,結(jié)合多種先進(jìn)技術(shù),系統(tǒng)評(píng)估iPSCs治療心臟病的安全性和有效性,并建立倫理評(píng)價(jià)的臨床轉(zhuǎn)化示范體系,將加速iPSCs治療心臟病的臨床應(yīng)用.

圖1 iPSCs技術(shù)在心臟再生中的應(yīng)用模式Fig.1 iPSCs potential application in cardiac regeneration

[1]MOZAFFARIAN D,BENJAMIN E J,GO A S,et al.Heart disease and stroke statistics—2016 update:a report from the American Heart Association[J].Circulation,2016,133:e38-e360.

[2]BROUGHTON K M,SUSSMAN M A.Empowering adult stem cells for myocardial regeneration V2.0:success in small steps[J].Circulation Research,2016,118:867-880.

[3]TABAR V,STUDER L.Pluripotent stem cells in regenerative medicine:challenges and recent progress[J].Nature Reviews Genetics,2014,15:82-92.

[4]YAMANAKA S.Induced pluripotent stem cells:past,present,and future[J].Cell Stem Cell,2012,10:678-684.

[5]TAKAHASHI K,YAMANAKA S.Induction of pluripotent stem cells from mouse embryonic and adult fibroblast cultures by defined factors[J].Cell,2006,126:663-676.

[6]TAKAHASHI K,TANABE K,OHNUKI M,et al.Induction of pluripotent stem cells from adult human fibroblasts by defined factors[J].Cell,2007,131:861-872.

[7]YU J,VODYANIK M A,SMUGA-OTTO K,et al.Induced pluripotent stem cell lines derived from human somatic cells[J].Science,2007,318:1917-1920.

[8]ZHAO X Y,LI W,L¨U Z,et al.Ips cells produce viable mice through tetraploid complementation[J].Nature,2009,461:86-90.

[9]KANG L,WANG J,ZHANG Y,et al.Ips cells can support full-term development of tetraploid blastocyst-complemented embryos[J].Cell Stem Cell,2009,5:135-138.

[10]HARDING J,ROBERTS R M,MIROCHNITCHENKO O.Large animal models for stem cell therapy[J].Stem Cell Research&Therapy,2013,4:23.

[11]HOCHEDLINGER K,JAENISCH R.Induced pluripotency and epigenetic reprogramming[J].Cold Spring Harb Perspect Bio,2015,7(12):a019448.

[12]HOU P,LI Y,ZHANG X,et al.Pluripotent stem cells induced from mouse somatic cells by small-molecule compounds[J].Science,2013,341:651-654.

[13]RAAB S,KLINGENSTEIN M,LIEBAU S,et al.A comparative view on human somatic cell sources for ipsc generation[J].Stem Cells International,2014,2014:768391.

[14]DUBOIS N C,CRAFT A M,SHARMA P,et al.Sirpa is a specific cell-surface marker for isolating cardiomyocytes derived from human pluripotent stem cells[J].Nature Biotechnology,2011,29:1011-1018.

[15]LAFLAMME M A,CHEN K Y,NAUMOVA A V,et al.Cardiomyocytes derived from human embryonic stem cells in pro-survival factors enhance function of infarcted rat hearts[J].Nature Biotechnology,2007,25:1015-1024.

[16]BURRIDGE P W,MATSA E,SHUKLA P,et al.Chemically defined generation of human cardiomyocytes[J].Nature Methods,2014,11:855-860.

[17]LIAN X,BAO X,ZILBERTER M,et al.Chemically defined,albumin-free human cardiomyocyte generation[J].Nature Methods,2015,12:595-596.

[18]TOHYAMA S,HATTORI F,SANO M,et al.Distinct metabolic flow enables large-scale purification of mouse and human pluripotent stem cell-derived cardiomyocytes[J].Cell Stem Cell,2013,12:127-137.

[19]ORLOVA V V,VAN DEN HIL F E,PETRUS-REURER S,et al.Generation,expansion and functional analysis of endothelial cells and pericytes derived from human pluripotent stem cells[J].Nature Protocols,2014,9:1514-1531.

[20]HU S,WILSON K D,GHOSH Z,et al.Microrna-302 increases reprogramming efficiency via repression of nr2f2[J].Stem Cells,2013,31:259-268.

[21]LI Z,HU S,GHOSH Z,et al.Functional characterization and expression profiling of human induced pluripotent stem cell-and embryonic stem cell-derived endothelial cells[J].Stem Cells and Development,2011,20:1701-1710.

[22]MARCHAND M,ANDERSON E K,PHADNIS S M,et al.Concurrent generation of functional smooth muscle and endothelial cells via a vascular progenitor[J].Stem Cells Translational Medicine,2014,3:91-97.

[23]GU M,MORDWINKIN N M,KOOREMAN N G,et al.Pravastatin reverses obesity-induced dysfunction of induced pluripotent stem cell-derived endothelial cells via a nitric oxide-dependent mechanism[J].European Heart Journal,2015,36:806-816.

[24]UYGUR A,LEE R T.Mechanisms of cardiac regeneration[J].Developmental Cell,2016,36:362-374.

[25]NELSON T J,MARTINEZ-FERNANDEZ A,YAMADA S,et al.Repair of acute myocardial infarction by human stemness factors induced pluripotent stem cells[J].Circulation,2009,120:408-416.

[26]MAURITZ C,MARTENS A,ROJAS S V,et al.Induced pluripotent stem cell(ipsc)-derived flk-1 progenitor cells engraft,differentiate,and improve heart function in a mouse model of acute myocardial infarction[J].European Heart Journal,2011,32:2634-2641.

[27]KAWAMURA M,MIYAGAWA S,MIKI K,et al.Feasibility,safety,and therapeutic efficacy of human induced pluripotent stem cell-derived cardiomyocyte sheets in a porcine ischemic cardiomyopathy model[J].Circulation,2012,126:S29-S37.

[28]FUNAKOSHI S,MIKI K,TAKAKI T,et al.Enhanced engraftment,proliferation,and therapeutic potential in heart using optimized human ipsc-derived cardiomyocytes[J].Scientific Reports,2016,6:19111.

[29]GUM,NGUYENPK,LEEAS,etal.Microfluidicsingle-cellanalysisshowsthat porcine induced pluripotent stem cell-derived endothelial cells improve myocardial function by paracrine activation[J].Circulation Research,2012,111:882-893.

[30]XIONG Q,YE L,ZHANG P,et al.Functional consequences of human induced pluripotent stem cell therapy:myocardial ATP turnover rate in the in vivo swine heart with postinfarction remodeling[J].Circulation,2013,127:997-1008.

[31]DAI B,HUANG W,XU M,et al.Reduced collagen deposition in infarcted myocardium facilitates induced pluripotent stem cell engraftment and angiomyogenesis for improvement of left ventricular function[J].Journal of the American College of Cardiology,2011,58:2118-2127.

[32]MASUMOTO H,IKUNO T,TAKEDA M,et al.Human iPS cell-engineered cardiac tissue sheets with cardiomyocytes and vascular cells for cardiac regeneration[J].Scientific Reports,2014,4:6716.

[33]YE L,CHANG Y H,XIONG Q,et al.Cardiac repair in a porcine model of acute myocardial infarction with human induced pluripotent stem cell-derived cardiovascular cells[J].Cell Stem Cell,2014,15:750-761.

[34]SANCHEZ-FREIRE V,LEE A S,HU S,et al.Effect of human donor cell source on differentiation and function of cardiac induced pluripotent stem cells[J].Journal of the American College of Cardiology,2014,64:436-448.

[35]BIRKET M J,MUMMERY C L.Pluripotent stem cell derived cardiovascular progenitors—a developmental perspective[J].Developmental Biology,2015,400:169-179.

[36]LUNDY S D,ZHU W Z,REGNIER M,et al.Structural and functional maturation of cardiomyocytes derived from human pluripotent stem cells[J].Stem Cells and Development,2013,22:1991-2002.

[37]ANDREWS P W,BAKER D,BENVINISTY N,et al.Points to consider in the development of seed stocks of pluripotent stem cells for clinical applications:international stem cell banking initiative(iscbi)[J].Regenerative Medicine,2015,10:1-44.

Induced pluripotent stem cells in cardiac regeneration

HU Shijun1,2,YU You1,2,F(xiàn)ANG Xing1,2,LEI Wei1,2,ZHAO Zhen'ao1,2
(1.Institute for Cardiovascular Science,Soochow University,Suzhou 215000,Jiangsu,China;2.Department of Cardiovascular Surgery,F(xiàn)irst Affiliated Hospital of Soochow University,Suzhou 215006,Jiangsu,China)

Induced pluripotent stem cells(iPSCs)have emerged as a novel tool for cell therapy for cardiovascular diseases.iPSCs are functionally similar to embryonic stem cells(ESCs)while avoiding ethical issues and immune rejection.Given limited regenerative ability of human heart following cardiovascular diseases cardiovascular cells derived from iPSCs have been considered as a promising cell source in cardiovascular regenerative therapy.This paper summarizes and discusses the iPSCs technology and its potential regenerative applications in cardiac regeneration.

induced pluripotent stem cell(iPSCs);cardiac regeneration;translational medicine;reprogramming

R 541

A

1007-2861(2016)03-0285-08

10.3969/j.issn.1007-2861.2016.04.001

2016-04-22

國(guó)家自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目(81500277)

胡士軍(1980—),男,教授,博士生導(dǎo)師,研究方向?yàn)楦杉?xì)胞與心血管轉(zhuǎn)化醫(yī)學(xué). E-mail:shijunhu@suda.edu.cn

猜你喜歡
方法
中醫(yī)特有的急救方法
中老年保健(2021年9期)2021-08-24 03:52:04
高中數(shù)學(xué)教學(xué)改革的方法
化學(xué)反應(yīng)多變幻 “虛擬”方法幫大忙
變快的方法
兒童繪本(2020年5期)2020-04-07 17:46:30
學(xué)習(xí)方法
用對(duì)方法才能瘦
Coco薇(2016年2期)2016-03-22 02:42:52
最有效的簡(jiǎn)單方法
山東青年(2016年1期)2016-02-28 14:25:23
四大方法 教你不再“坐以待病”!
Coco薇(2015年1期)2015-08-13 02:47:34
賺錢方法
捕魚(yú)
主站蜘蛛池模板: 在线国产毛片手机小视频| a级毛片免费看| 亚洲女同一区二区| 色噜噜在线观看| 五月天久久婷婷| 婷婷六月综合网| 久久动漫精品| 亚洲国产第一区二区香蕉| 国产91九色在线播放| 人妻无码中文字幕第一区| 日韩天堂在线观看| 免费可以看的无遮挡av无码| 国产精品女熟高潮视频| 中文字幕天无码久久精品视频免费 | 免费观看成人久久网免费观看| 亚洲国产高清精品线久久| 精品国产免费观看一区| 久久久久久久久18禁秘| 米奇精品一区二区三区| 中文字幕人妻无码系列第三区| 毛片三级在线观看| 国产成人久久777777| 永久免费AⅤ无码网站在线观看| 72种姿势欧美久久久久大黄蕉| 成年免费在线观看| 无码啪啪精品天堂浪潮av| 亚洲91在线精品| 久久久成年黄色视频| 91精品专区| 夜夜操狠狠操| 乱人伦视频中文字幕在线| 亚洲免费毛片| 亚洲成A人V欧美综合天堂| 美女一区二区在线观看| 国产毛片高清一级国语| 亚洲 成人国产| 国产欧美视频一区二区三区| 亚洲国产精品久久久久秋霞影院 | 久久综合结合久久狠狠狠97色| 国产门事件在线| 波多野结衣无码中文字幕在线观看一区二区| 欧美成人综合在线| 亚洲人成网站观看在线观看| 国产成人夜色91| 性激烈欧美三级在线播放| 国产精品女人呻吟在线观看| 国产精品制服| 中文字幕在线看| 国产粉嫩粉嫩的18在线播放91 | 欧美三级视频网站| 男人天堂亚洲天堂| 91午夜福利在线观看精品| 日本精品中文字幕在线不卡 | 国产人在线成免费视频| 国内熟女少妇一线天| 亚洲日本一本dvd高清| 国产欧美自拍视频| 狠狠色综合网| 波多野结衣爽到高潮漏水大喷| 国产在线一二三区| 欧美a√在线| 午夜视频www| 91精品久久久久久无码人妻| 亚洲成肉网| 久久综合丝袜长腿丝袜| 国产成a人片在线播放| 一本大道香蕉中文日本不卡高清二区| 亚洲伊人天堂| 爆乳熟妇一区二区三区| 亚洲人成影院在线观看| 亚洲国产成人精品一二区| 在线观看欧美国产| 国产午夜福利亚洲第一| 91精品人妻互换| 欧美成人看片一区二区三区| 综合久久五月天| 四虎成人免费毛片| 1769国产精品免费视频| 日本影院一区| 欧美国产日韩另类| 综合网天天| 精品人妻AV区|