【Nature子刊】创新方法！心力衰竭的细胞重编程疗法接近现实！

不久前，把一个皮肤细胞转化成肌肉细胞的想法还是不可想象的。然而，大约10年前，革命性的研究表明，确实有可能将分化的成体细胞重编程为完全能够执行新功能的其他类型。 

细胞重编程是贝勒医学院Michael E. DeBakey外科系主任和教授Todd Rosengart博士实验室的主要兴趣，他的研究重点是寻找心力衰竭的创新治疗方法。相关研究发表在《Scientific Reports》杂志上，题为“Fibroblast transition to an endothelial “trans” state improves cell reprogramming efficiency”。

贝勒分子和细胞生物学教授、DeBakey-Bard外科学主席Rosengart说：“心力衰竭仍然是心脏病死亡的主要原因，近500万美国人可能会发展为晚期充血性心力衰竭，目前心脏移植或机械循环支持植入是终末期心脏病患者的唯一选择。然而，这些选择是有限的。我们需要改进如何治疗这种毁灭性疾病。”

心脏病发作后，死亡的心肌部分不会再生为新的心脏组织；相反，它们会被一个不会帮助心脏跳动的瘢痕所取代。德克萨斯州心脏研究所心脏和血管疾病教授Rosengart说：“细胞重编程背后的想法是通过诱导瘢痕组织（主要由成纤维细胞组成）来指导心脏自我愈合，从而转变为功能性心肌。”

研究人员成功地将来自小动物的成纤维细胞重编程为心肌，心脏功能得到了极大的改善。挑战一直在于将这种技术应用于人类细胞——人类成纤维细胞对重编程的抵抗力更强。在这项研究中，Rosengart和他的同事们探索了一种增强人成纤维细胞重编程效率的新策略。

共同第一作者、贝勒外科学副教授Megumi Mathison博士说：“虽然人类成纤维细胞抵抗被重编程，但内皮细胞，即那些排列在血管上的细胞更灵活——它们具有自然转分化或转变为其他细胞的能力，这让我们产生了利用这种内皮细胞可塑性来提高重编程效率的想法。”

研究人员的想法是首先诱导成纤维细胞转变为内皮细胞样状态，然后用他们的重编程鸡尾酒疗法治疗这些细胞，指导它们转变为心肌细胞。他们的预期是过渡到内皮细胞样细胞（一种比成纤维细胞更容易重编程的细胞类型）将促进心肌的预期变化。

Mathison说：“我们很高兴看到我们的方法在人和大鼠成纤维细胞中都显著增强了重编程效率。之前，直接从成纤维细胞诱导心肌细胞的效率只有3%。通过我们的新方法，效率提高了5倍。成纤维细胞在实验室中转变为心肌细胞大约需要2-3周的时间。看到重编程细胞与周围的心肌细胞同步收缩是令人兴奋的。”

研究人员用大鼠模型的实验结果表明，他们的新策略可以将大的瘢痕组织恢复为工作肌肉，这支持继续他们的研究将这一程序引入临床。

Rosengart说：“尽管还需要更多的研究，但我们预计这种新型方法可以成为下一代生物疗法的一部分。在未来的情况下，充血性心力衰竭患者将来到医院的导管室，导管室有诊断成像设备，帮助外科医生在执行程序时可视化心腔和周围血管。在这种设备的帮助下，外科医生将促进成纤维细胞向内皮细胞和心肌细胞过渡的因子直接注入心脏。后续工作将监测手术的进展。”

这项工作与贝勒医学院在20世纪50年代和60年代由Michael E. DeBakey博士和Denton A. Cooley博士首创的人工心脏和心脏移植史上所发挥的突出作用密切相关。

Rosengart说：“多年前，Cooley博士对我说，关于接下来帮助心力衰竭患者所需的程序，Todd，你必须做一些戏剧性的事情。对我来说，细胞重编程是21世纪对这一要求的回答。”

这项工作的其他贡献者包括Deepthi Sanagasetti、Vivek P. Singh、Aarthi Pugazenthi、Jaya Pratap Pinnamaneni、Christopher T. Ryan和Jianchang Yang，均来自贝勒医学院。（转化医学网360zhyx.com）

参考资料：

https://medicalxpress.com/news/2022-01-approach-cell-reprogramming-therapy-heart-failure.html

注：本文旨在介绍医学研究进展，不能作为治疗方案参考。如需获得健康指导，请至正规医院就诊。