یک استراتژی جدید برای ترمیم قلب با استفاده از سلول های پیش ساز مشتق شده از سلول های بنیادی و تکه های ماتریکس کاشت سلولی

انفارکتوس میوکارد (MI) و نارسایی قلبی ناشی از آن همچنان یکی از علل اصلی مرگ و میر در سراسر جهان است. سلول درمانی با کاشت سلول های بنیادی / پیش ساز و سلول های قلبی عروقی مشتق شده از آنها فرصت های جدیدی را برای ترمیم قلب های انفارکتوس ارائه می دهد.

تیم پروفسور یانگ هوانگتیان از موسسه تغذیه و سلامت شانگهای آکادمی علوم چین و سایر آزمایشگاه‌ها اثرات مفید کاشت سلول‌های پیش ساز قلبی عروقی مشتق از سلول‌های بنیادی پرتوان انسانی (hCVPCs) و قلب انسان (hCMs) را در قلب‌ها نشان داده‌اند. در مدل‌های پستاندار MI موش، خوک، و پستانداران غیر انسانی، اما پیوند کم hCVPCs و بروز آریتمی‌های بطنی به دنبال تزریق داخل میوکارد hCM مشاهده می‌شود. تحقیقات بیشتری برای تعیین انواع سلولی مناسب، مکانیسم های زیربنایی و رویکردهای بهینه برای افزایش اثربخشی درمانی و ایمنی سلول درمانی مورد نیاز است.

مواد ماتریکس خارج سلولی (ECM) زیرمخاط روده کوچک خوک سالم (SIS) دارای سازگاری زیستی عالی برای پشتیبانی از اتصال و رشد سلول های بنیادی و ترویج رگ زایی و عملکرد قلب پس از کاشت در قلب های MI هستند. با این حال، مشخص نیست که آیا می توان از آن برای ساخت تکه های سلولی قلبی عروقی مشتق از hPSC استفاده کرد و آیا این تکه های SIS سلولی می توانند ترمیم قلب های انفارکتوس را بهتر از SIS-ECM به تنهایی تقویت کنند.

در مطالعه ای که در مواد زیست فعالتیم پروفسور یانگ و همکارانش یک استراتژی برای ترویج ترمیم قلب با تکه‌های ECM کاشت سلول‌های بنیادی پرتوان (hPSCs) مشتق شده از سلول‌های بنیادی قلبی عروقی (hCVPC) و قلب (hCMs) توسعه دادند. تکه‌های کاشت سلولی بهبودهای عملکردی طولانی‌مدت، اسکار کوچک‌تر و بازسازی ناسازگار معکوس را در قلب‌های انفارکتوس پس از کاشت اپی‌کاردی در مرحله زیر حاد MI نشان می‌دهند، و تکه‌های کاشت سلولی دوگانه اثرات درمانی بهتری را نشان می‌دهند.

محققان مقایسه ای کنار هم از کاشت اپی کاردیال تکه های SIS به تنهایی و تکه های تک hCVPC-، hCM- و دوگانه hCVPC + hCM (Mix) با SIS را در هفت روز پس از MI در مدل موش انجام دادند. برای ترمیم قلب آنها دریافتند که تکه‌های SIS سازگاری زیستی خوبی با hCVPC و hCM دارند و زنده‌مانی سلولی را بهبود می‌بخشند. آنها همچنین کشف کردند که کاشت اپی‌کاردیال تک‌سلولی‌های تک‌سلولی و تک‌سلولی به‌طور قابل‌توجهی عملکرد قلب را حفظ می‌کند و تشکیل اسکار را در روز ۲۸ کاهش می‌دهد، و همزمان با افزایش عروق و تکثیر قلب همراه است. نتایج یکسانی در مورد SIS به تنهایی دیده نمی شود.

علاوه بر این، محققان کشف کردند که تکه‌های SIS-Mix اثرات درمانی بهتری دارند که با بهبودهای کوتاه‌مدت و طولانی‌مدت مؤثرتر عملکرد و اتساع بطن چپ مشخص می‌شود و افزایش پیوند و تکثیر قلب را نشان می‌دهد. تجزیه و تحلیل پروتئومیک عملکردهای بیولوژیکی متمایز پروتئین‌های انحصاری ترشح شده از hCVPCs و hCMs، و پروتئین‌های انحصاری‌تر ترشح شده از hCVPCs و hCM‌های هم‌کشت شده را نسبت به تک‌سلول‌هایی که در فرآیندهای عملکردی مختلف ضروری برای ترمیم انفارکتوس نقش دارند، نشان داد.

این یافته‌ها اولین موردی هستند که کارایی و مکانیسم‌های تک و دوگانه hCVPC- و hCM-seeding SIS-ECM را برای ترمیم قلب‌های انفارکتوس بر اساس مقایسه کنار هم نشان می‌دهند. کاشت تکه‌های SIS کاشت دوگانه hCVPC و hCM اثرات هم افزایی و مکمل را در ترویج ترمیم انفارکتوس نشان می‌دهد، که ممکن است یک رویکرد درمانی امیدوارکننده برای بیماری ایسکمیک قلبی باشد.