2019-12-24
近日北卡罗来纳大学教堂山分校的研究人员首次开发出一种稳定,可重复的平台,可将人成纤维细胞重编程为心肌细胞。他们通过利用最新的单细胞技术和数学模拟,制定了一个高分辨率的分子路线图,指导精确有效的重编程。
这一研究成果公布在6月20日的Cell Stem Cell杂志上,由北卡罗来纳大学教堂山分校McAllister心脏研究所钱丽(Li Qian)博士领导完成。
这一研究组在人类心脏成纤维细胞中加入了三种基因:Mef2c,Gata4和Tbx5的混合物,其剂量经过特殊的优化。为了提高效率,他们筛选了一系列补充因子,从中鉴定了MIR-133,MIR-133这是一种小RNA分子,当把它加入到三基因混合物时,就能将人心脏成纤维细胞重编程为心肌细胞,效率高达40%至60%。
之后,他们希望能解答这种细胞是如何转化为心肌细胞的分子机制。为此,研究人员研究了重编程过程中各个细胞的分子变化,这样他们找到了重编程过程中的一个关键点,也就是细胞必须“决定”编程心肌细胞,还是回归到它们之前成纤维细胞命运之间的关键点。一旦这个过程开始了,就会有一系列的信号分子和蛋白质让细胞进入到不同的分子途径上,这决定了它们分化的细胞类型。
此外,研究人员还创建了一种独特的细胞命运指数,定量评估重编程的进展。利用该指数,研究人员发现人类心脏重编程的进展速度比先前描述的小鼠重编程慢得多,这揭示了物种和重编程条件之间的关键差异。
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