來自中科院上海生科院/上海交大醫(yī)學(xué)院健康所的研究人員開發(fā)了一些新系統(tǒng)，證實可誘導(dǎo)人類多能干細(xì)胞（hPSCs）生成多能心血管祖細(xì)胞（CVPCs），并長期維持它們。研究論文在線發(fā)表在7月30日的《細(xì)胞研究》（Cell Research）雜志上。 
中科院上海生科院/上海交大醫(yī)學(xué)院健康所的楊黃恬（Huang-Tian Yang）研究員是這篇論文的通訊作者。主要研究方向為分子心臟學(xué)，旨在認(rèn)識心臟功能和疾病調(diào)控的分子機(jī)理，探尋防治心臟病變的有效靶點和干預(yù)手段。
心血管疾病是當(dāng)前的*殺手。由于心臟組織再生能力有限，心肌梗死（MI）或心臟病發(fā)作所造成的心肌損傷很大程度上無法得到逆轉(zhuǎn)。因此心肌梗死后由于心臟不能正常有效地泵血，會導(dǎo)致心力衰竭發(fā)生。干細(xì)胞移植治療旨在修復(fù)損傷心臟組織，有可能大大地改善當(dāng)前的心臟治療。然而，缺乏合適的細(xì)胞源是推動其進(jìn)入臨床應(yīng)用需要克服的重要障礙之一。 
由于胚胎干細(xì)胞（ESCs）和誘導(dǎo)多能干細(xì)胞（iPSCs）等人類多能干細(xì)胞（hPSCs），在體外能夠無限擴(kuò)增且具有生成心臟的主要細(xì)胞類型的能力，為心血管研究、藥物發(fā)現(xiàn)、毒理學(xué)測試和心肌治療開啟了一個充滿機(jī)遇的新時代。
hPSCs衍生的CVPCs能夠分化為多種心臟譜系，且不會形成畸胎瘤，因此它們?yōu)樾募≡偕峁┝艘粭l有吸引力的替代途徑，為再生治療心臟病帶來了巨大的希望，對于了解干細(xì)胞生物學(xué)和早期胚胎心血管發(fā)育也具有重要的意義。建立適當(dāng)?shù)姆椒ㄓ行дT導(dǎo)hPSCs生成及穩(wěn)定維持CVPCs是實現(xiàn)這些應(yīng)用潛力的一個先決條件。 
在這篇文章中研究人員報告稱，在無飼養(yǎng)層和無血清的條件下、化學(xué)成分確定的培養(yǎng)基中，
將骨形態(tài)生成蛋白4（BMP4）、糖原合成酶激酶3（GSK3）抑制劑CHIR99021組合維生素C，可充分快速地將包括hESCs和hiPSCs在內(nèi)的單層培養(yǎng)hPSCs轉(zhuǎn)化為同質(zhì)的CVPCs。在無飼養(yǎng)層和無血清的條件下，這些CVPCs可以穩(wěn)定自我更新，當(dāng)接收到來自BMP、GSK3的分化誘導(dǎo)信號同時消除Activin/Nodal信號時，CVPCs擴(kuò)增了107倍。并且這些細(xì)胞顯示出預(yù)期的全基因組CVPCs分子特征，保持了體外生成包括心肌細(xì)胞、平滑肌細(xì)胞和內(nèi)皮細(xì)胞等主要心血管譜系的潛能，且在體內(nèi)無致瘤性。 
研究人員建立的這些系統(tǒng)能夠有效生成和穩(wěn)定維持hPSC衍生的CVPCs,，從而為研究早期胚胎心血管發(fā)育提供了一個強(qiáng)有力的工具，并為心肌再生醫(yī)學(xué)提供了一個潛在安全的資源。