Neuartige dual-Stammzellen-Therapie eine Verbesserung der kardialen regeneration

Neuartige dual-Stammzellen-Therapie eine Verbesserung der kardialen regeneration

Als ein medizinischer Notfall, verursacht durch schwere Herz-Kreislauf-Erkrankungen, Myokardinfarkt (MI) zufügen können dauerhafte und lebensbedrohliche Schäden am Herzen. Das gemeinsame Forschungs-team aus Wissenschaftlern von der City University of Hong Kong (CityU) hat vor kurzem entwickelt eine kombinierte Ansatz, gleichzeitig verjüngende sowohl die Muskel-Zellen und vaskulären systems des Herzens durch die Verwendung von zwei Arten von Stammzellen. Die Ergebnisse geben Hoffnung für die Entwicklung einer neuen Behandlung für die Reparatur von MI Herz, als alternative zu den bestehenden, komplexen und riskanten Herztransplantation für schwer-kranke Patienten.

MI ist eine schwerwiegende Erkrankung, die durch einen Mangel der koronaren Durchblutung des Myokards. Es führt zu dauerhaften Verlust von Herzmuskelzellen (kardiomyozyten, CMs), und die Bildung von Narbengewebe, was zu einer irreversiblen Schädigung der Herzfunktion oder sogar Herzinsuffizienz. Mit begrenzten therapeutischen Optionen für schwere MI und fortgeschrittene Herzinsuffizienz, Herztransplantation der Letzte Ausweg. Aber es ist sehr riskant, kostenintensiv und unterliegt nur begrenzt geeignet Geber. Also, die Stammzell-basierte Therapie hat sich als eine vielversprechende therapeutische option.

Dr. Ban Kiwon, eine Stammzell-Biologe aus der Abteilung von Biomedizinischen Wissenschaften an der CityU, hat der Schwerpunkt auf der Entwicklung von neuartigen Stammzell-basierte Therapien für kardiale regeneration. „Das Herz ist ein organ aus Herzmuskeln und Blutgefäße, wo die Schiffe sind unerlässlich, um die Versorgung mit Sauerstoff und Energie zu den Muskeln. Da sowohl die Herz-Muskeln und vasculatures wäre schwer beschädigt folgenden MI, therapeutische Strategien sollten sich auf eine umfassende Instandsetzung der beiden zur gleichen Zeit. Aber so weit die Strategien beziehen sich nur auf entweder ein“, erklärt er.

In dieser Hinsicht, Dr Ban und seine Kollegen, einschließlich Forscher von der Konkuk-Universität, Der katholischen Universität von Korea, Pohang University of Science and Technology, und T&R Biofab in Südkorea, die haben vor kurzem entwickelt einen diversifizierten Ansatz. Es richtet sich gleichzeitig zu verjüngen, sowohl das Herz und die Muskeln und die vasculatures durch die Verwendung von zwei Arten von Stammzellen, nämlich der menschlichen Knochenmark-abgeleiteten mesenchymalen Stammzellen (hMSCs) und kardiomyozyten, abgeleitet aus menschlichen induzierten pluripotenten Stammzellen (hiPSC-CMs).

Die hMSCs arbeitete in der Studie wegen Ihrer herausragenden parakrine Aktivität der sezernierenden gute Proteine fördern die regeneration der Blutgefäße und die endotheliale Zell-überleben. Und die hiPSC-CMs verwendet wurde, für Ihre ähnlichkeit mit menschlichen primären CMs in Bezug auf die Expression von Herz-spezifischen Genen, Proteinen, Ionen-Kanäle, und mehr wichtiger ist, die spontane Kontraktion.

Erste Studie zwei verschiedene Stammzellen-Effekte für Herz-Reparatur

Während mehrere frühere Studien beschrieben, die positiven Auswirkungen der entweder hiPSC-CMs oder hMSCs auf MI getrennt, dies ist die erste Studie, die gleichzeitig untersuchen die Auswirkungen dieser zwei verschiedene Stammzellen in kardiale Reparatur. Die Forscher angenommen haben, einen dual-Ansatz, in dem die hMSCs und die hiPSC-CMs geliefert wurden über zwei verschiedene Routen. Die hiPSC-CMs wurden intramyocardially injiziert direkt in die Grenzzone der Ratte das Herz, während der hMSCs-patch geladen wurde, implantiert auf der Oberseite des Infarkt-Bereich, der wie eine bandage.

Die Ergebnisse zeigten, dass dieser duale Ansatz führte zu einer signifikanten Verbesserung der Herzfunktion und Verbesserung der Gefäß-formation, die auf eine MI-Herz. Die implantierten hMSC-geladene patch nicht nur eine Mikro-Umgebung, die verstärkte vaskuläre regeneration, wie erwartet, verbessert aber auch die Aufbewahrung von hiPSC-CMs, letztlich die Verstärkung der Herz-Funktion und die Wiederherstellung des geschädigten Myokards.

Darüber hinaus histologische Analysen Ergebnisse haben gezeigt, dass die implantation von hMSC-patch geladen gefördert hat die funktionelle Reifung des eingespritzten hiPSC-CMs. Sie wurden länglich und rechteckig in der Zelle Form, erschien zu sein mehr organisiert, um, die typischen morphologischen Merkmale der Erwachsenen gereift CMs. Die funktionelle Reifung der intramyocardially injiziert hiPSC-CMs ist besonders wichtig. Es ist, weil es kann reduzieren potenzielle Risiko von Arrhythmien, d.h. unregelmäßige Herz-Kontraktion, die eine wesentliche Ursache für den plötzlichen Herztod.

Anwendungsmöglichkeiten in der Herz-regeneration und darüber hinaus

„Wir glauben, dass dieser Roman dualen Ansatz kann potenziell bieten translationalen und klinischen nutzen auf dem Gebiet der kardialen regeneration“, sagte Dr. Ban. „Basierend auf dem gleichen Prinzip, das Protokoll kann auch verwendet werden, für die Reparatur von anderen Organen, einschließlich Gehirn, Leber und Bauchspeicheldrüse, in denen mehrere Arten von Stammzellen sind Zellen, die nebeneinander existieren.“ Das team arbeitet auf follow-up-Studien in einer größeren Tiermodell, wie Schweine. Die Patentanmeldung eingereicht wurde.

Die Forschungsergebnisse wurden veröffentlicht in der Fachzeitschrift „Nature Communications“, mit dem Titel „Dual-Stammzellen-Therapie synergistisch verbessert die Herz-Kreislauf-Funktion und Kreislauf-regeneration nach Myokardinfarkt.“ Dr. Ban, der gemeinsam mit Dr. Moon Sung-Hwan von der Konkuk University School of Medicine und Professor Park Hun-Jun von Der katholischen Universität von Korea, sind die entsprechenden Autoren des Papiers. Die ersten Autoren sind Park Soon-Jung von der Konkuk University School of Medicine, Ri Kim Youn-und PhD-student Lee Sunghun von CityU und Park Bong-Woo von Der katholischen Universität von Korea.

Die Studie wurde unterstützt durch die CityU Forschungsprojekt, Hong Kong Research Grants Council, National Research Foundation of Korea gewährt und die Bio & Medizintechnik-Entwicklung-Programm Zuschüsse finanziert durch das Ministerium für Wissenschaft & I. C. T. als auch die Technologie-Innovation-Programm, gefördert durch das Ministerium für Handel, Industrie & Energie, Republik Korea.