近日，一項刊登在國際雜志Circulation上的研究報告中，來(lái)自阿拉巴馬大學(xué)伯明翰分校的科學(xué)家們通過(guò)研究開(kāi)發(fā)了一種新方法，其或能利用干細胞衍生的心肌細胞來(lái)改善心臟病的修復；心臟病發(fā)作后會(huì )引發(fā)部分肌肉壁死亡，從而就會(huì )使心臟無(wú)法再生，死亡的組織會(huì )壓迫周?chē)募∪鈱е禄颊叱霈F致命性的心臟擴張。

生物醫學(xué)工程師認為，通過(guò)利用多能干細胞在體外培養心肌細胞，隨后將這些心肌細胞或這些細胞制成的“貼片”置于死亡的心臟組織位點(diǎn)，就能夠有效修復衰竭的心臟，基于這種方法的實(shí)驗和臨床試驗證據也能夠改善心臟左心室的泵送能力。然而，通過(guò)移植細胞來(lái)改善心臟的供血以及心臟的功能或許取決于這些細胞的質(zhì)量，研究人員面臨的一大挑戰就是這些細胞的移植率較低。

這項研究中，研究人員開(kāi)發(fā)了一種新方法來(lái)改善所移植細胞的質(zhì)量，他們表示，在心臟病小鼠模型中進(jìn)行試驗后發(fā)現，注射的干細胞衍生的心肌細胞的移植率提高了一倍，這種新方法能夠在異質(zhì)群體中選擇功能完整且DNA完整的細胞，從而使其能夠適應臨床狀況，更好地重建缺血的心肌組織并改善衰竭心臟的功能表現。心臟細胞的移植需要數百萬(wàn)的干細胞或其衍生細胞，在加速狀況下的細胞繁殖是獲取大量細胞的常用手段，但加速生長(cháng)也會(huì )造成培養的壓力，包括致死性的DNA損傷，這些DNA損傷的細胞或許無(wú)法適用于細胞移植。

研究者表示，他們能夠激活誘導多能干細胞中的轉錄因子p53從而選擇性地誘導程序性細胞死亡（細胞凋亡）發(fā)生，尤其是DNA損傷的細胞，同時(shí)還會(huì )保留DNA未發(fā)生損傷的細胞；研究者利用MDM2抑制劑（Nutlin-3a）能夠激活p53的表達，當進(jìn)行Nutlin-3a療法后，死亡的細胞就會(huì )從培養液中被洗掉，剩下的DNA未受到損傷的細胞則會(huì )正常生長(cháng)并分化為心肌細胞；隨后研究者將90萬(wàn)個(gè)衍生的心肌細胞注射到了心臟病小鼠模型心臟左心室的邊界區域，四周后，研究者發(fā)現，接受DNA未發(fā)生損傷的心肌細胞的心臟中植入率發(fā)生了明顯提高（大約14%），而對照衍生的心肌細胞的植入率則約為7%。

研究者Kannappan表示，這項研究中我們首次發(fā)現，在誘導多能干細胞培養液中通過(guò)激活p53就能夠有效選擇DNA未發(fā)生損傷的誘導多能干細胞，而且這些DNA未發(fā)生損傷的心肌細胞還能夠增強心臟移植的潛力。此前研究結果表明，DNA損傷的衰老細胞并不會(huì )經(jīng)歷細胞死亡，相反其會(huì )停留在組織內部，并伴隨功能的改變，從而改變組織的微環(huán)境促進(jìn)其它細胞老化，這或許是DNA未受損傷的心肌細胞擁有移植優(yōu)勢的一種解釋。

研究者指出，這種移除DNA損傷細胞的方法具有廣泛的應用價(jià)值；這種新方法能夠利用小分子來(lái)選擇DNA損傷的細胞，盡管研究者需要優(yōu)化和評估其它選擇性條件，但這種方法能用于任何類(lèi)型的干細胞，而治療多種疾病的干細胞療法或許也會(huì )因為采用這種新方法而獲益，包括神經(jīng)變性疾病、大腦和脊髓損傷等。