《c-kit/Nkx2.5自體心臟幹細胞修復受損傳導系統研究》是依託上海交通大學，由徐志偉擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：c-kit/Nkx2.5自體心臟幹細胞修復受損傳導系統研究
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：徐志偉
- 依託單位：上海交通大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
運用組織工程技術構建能與自體心肌良好偶聯的生物傳導系統是治療由於發育缺陷或外科/介入手術所導致嚴重心臟傳導阻滯的迫切要求。合適的種子細胞和三維支架材料是構建生物傳導系統的重要前提，而c-Kit、Nkx2.5等心臟幹細胞分子標誌的發現為種子細胞的來源開闢了新的途徑。本研究計畫在構建Nkx2.5-EGFP轉基因小鼠的基礎上，分選並鑑定來源於新生小鼠自體心臟的c-kit/Nkx2.5幹細胞這一可靠的前體細胞，在細胞因子endothelin-1和新生小鼠心肌細胞的協同促進下誘導其向傳導細胞分化；同時進一步利用此組織工程傳導細胞構建三維傳導束模型並將其移植入體內受損的HPS傳導部位，探討其電生理屬性和對傳導功能的改善可能。
結題摘要
完全性房室傳導阻滯是一些心臟手術後和許多後天性心臟病常見的嚴重危及生命的併發症，目前其唯一的治療方法是安裝人工心臟起搏器，但起搏器尚存在諸多無法克服的缺點。本研究旨在通過構建組織工程傳導束重建心房與心室間心臟傳導束的連續性，為治療完全性房室傳導阻滯提供一條新的途徑。鑒於有研究表明，心臟傳導細胞和心肌工作細胞均來源於胚胎早期原始心管中多能心臟幹細胞，後者亦存在於成體心臟中。內皮素-1（ET-1）作為一種來源於心內膜和動脈血管內皮的旁分泌信號能夠誘導心臟傳導細胞的分化成熟。我們擬用自體心臟幹細胞為種子細胞，通過ET-1誘導其朝心臟傳導細胞分化，並結合組織工程材料來構建傳導束。 本研究，我們首先完成了新生小鼠心臟幹細胞體外培養和鑑定。結果：⑴c-kit為標誌的心臟幹細胞約占心臟細胞總數的0.65%，而流式和免疫磁珠分選得到有活力的c-kit 幹細胞純度為96.3%。⑵傳代後絕大多數幹細胞c-kit表達仍呈陽性，少數c-kit幹細胞同時表達心肌特徵性轉錄因子Nkx2.5或GATA-4，而cTnT、ANP等心肌結構基因不表達。⑶在5-aza的誘導下，c-kit 幹細胞能夠分化為表達心肌結構蛋白的心肌細胞，但並不具有成熟心肌細胞的自律性和收縮特徵。其次，我們研究了內皮素-1調控 P19細胞向心臟傳導細胞方向分化機制。結果：⑴ET-1能夠上調P19細胞Nkx2.5、Tbx5、GATA-4、MEF2C等心肌早期特徵性轉錄因子和 MHC-α、cTnT、ANP 等心肌結構基因以及傳導系統特徵表型 Cx40的表達。⑵ET-1誘導心臟傳導細胞分化需要與特異性受體ETA和ETB結合。ET-1主要通過ETA通路上調 Nkx2.5 和Cx40表達水平從而誘導P19細胞向傳導細胞分化。ETB通路可能參與了負反饋調節通路以阻止過多的早期心肌細胞向快傳導細胞分化。⑶ET-1能夠通過PI3K-AKT-mTOR信號通路調控Nkx2.5基因的表達水平進而影響傳導細胞分化。 本研究表明，我們分選得到的c-kit 幹細胞是一類來自心臟本身、具有心肌細胞分化潛能的幹細胞，同時肯定了 ET-1 在體外誘導 P19 細胞向心臟傳導細胞分化的能力。這為我們將來在體外建立穩定的新生或成體心臟幹細胞系的基礎上，進一步將其誘導分化並和組織工程材料一起構建三維傳導束來修復受損的心臟傳導系統提供了重要的理論基礎和技術支持。
