研究揭示人胚胎干细胞源心血管前体细胞及其分泌因子促进缺血/再灌损伤心肌修复的机制学术资讯

来源：中国生物技术网

中国科学院上海营养与健康研究所研究员杨黄恬课题组在Stem Cell Transl Med上，在线发表了题为Neurotrophin-3 contributes to benefits of human embryonic stem cell-derived cardiovascular progenitor cells against reperfused myocardial infarction的研究论文。该研究揭示了人胚胎干细胞来源的心血管前体细胞（human embryonic stem cell-derived cardiovascular progenitor cells, hCVPCs）通过其分泌的神经营养因子(neurotrophin)-3(NT-3)促进缺血/再灌损伤心肌修复的新机制。

心肌梗死（心梗）和由此引起的心力衰竭是世界范围内致病和致死的主要原因，目前主要的治疗方式是对心梗患者进行及时有效的再灌注，但这会引起额外的心肌损害，称为缺血/再灌损伤，尚缺乏有效的治疗药物。因此，寻找在缺血/再灌中保护心肌细胞的方法并阐明其保护机制，对开发针对缺血性心脏病的临床治疗新手段具有意义。近年来，杨黄恬带领的团队证明心梗急性期移植hCVPCs可促进小鼠和非人类灵长类的心肌修复。进一步的机制研究发现，hCVPCs对梗死心脏的保护作用与旁分泌作用有关，其中，hCVPCs分泌的细胞外囊泡可发挥促进血管生成和抑制心肌细胞凋亡的作用；hCVPCs分泌的细胞因子白介素4和白介素13可促进巨噬细胞向修复型极化。然而，学界尚不清楚hCVPCs分泌的其他蛋白是否具有修复缺血心肌的作用，尤其是改善心肌缺血/再灌早期心肌细胞存活。

NTs是一类高度保守的生长因子，在神经系统和心血管细胞中发挥功能，但NT-3在心肌及心肌缺血损伤中的作用尚不明确，是否作为hCVPCs分泌因子参与了缺血心肌修复也未知。该研究中，研究人员利用小鼠心肌缺血/再灌模型，发现NT-3介导hCVPCs对心功能的改善作用，包括减少心肌细胞凋亡、增加血管新生、减小瘢痕面积。进一步的研究发现，下调内源性NT-3加重小鼠心肌缺血/再灌损伤。通过信号通路筛选，结合体内和体外干预实验，研究人员发现，hCVPCs/NT-3通过激活ERK-Bim信号通路，抑制凋亡执行分子Caspase-3活性剪切，保护损伤心肌细胞。

综上，该研究首次揭示了hCVPCs分泌的NT-3和心肌内源性NT-3在心肌缺血/再注损伤早期对心肌细胞的保护作用及机制。相关研究结论进一步丰富了hCVPCs通过旁分泌作用，减少心梗后心肌细胞凋亡、增加血管新生、改善心脏功能和抑制疤痕形成的分子机制，为促进缺血心肌原位修复提供了非细胞治疗的新手段。

杨黄恬课题组硕士研究生毕伟和博士研究生王锦希为论文的共同第一作者，杨黄恬为论文通讯作者，该研究得到辛辛那提大学教授王义刚团队和杨黄恬团队其他成员的支持。研究工作得到中科院战略性先导科技专项、科学技术部、国家自然科学基金委等的资助。

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