研究表明羊水干细胞，心脏细胞无需接触就能传递信号

从羊水中提取的干细胞有望用于组织工程，但重要的是了解它们能做什么和不能做什么。莱斯大学和德克萨斯儿童医院的研究人员的一项新研究表明，这些干细胞可以与成熟的心脏细胞交流，并形成类似于心脏组织中的电偶联。但是这些电连接本身并不能促使羊膜细胞变成心肌细胞。

这项研究是正在进行的修复先天性心脏病婴儿心脏研究的一部分，该研究由生物工程师杰夫·雅各特领导，他在赖斯和德克萨斯儿童医院有共同的任命先天性缺陷。Jacot的实验室正在设计可以植入婴儿心脏的支架补丁。这些补丁用来自母亲自身羊水的干细胞播种，理想情况下会促进健康组织的生长，不会产生排斥反应。

但要实现这一目标，研究人员必须弄清楚细胞间传递的信号如何引导干细胞分化为心脏组织。

在今天出版的一份报纸上细胞与分子医学杂志Jacot和他的团队发现羊水干细胞与大鼠一起培养，但物理分离心脏细胞(阻止它们融合)不能分化成心脏细胞。但是干细胞和心脏细胞确实通过通道进行交流薄膜这使得离子和小分子能够通过。

“人们曾建议如果羊水细胞是否在靠近心脏细胞的环境中，发生了一些事情导致羊水细胞分化成心脏细胞心脏组织”,Jacot说。“但我们发现事实并非如此。”

他说，研究人员已经发现其他类型的干细胞具有心肌细胞并确定这是因为细胞融合在了一起。“你从干细胞和心脏细胞中获得一个含有蛋白质的单细胞，”他说。

杰科特想看看羊膜细胞如果不允许它们融合就会呈现出心脏细胞的特征。他说:“虽然(在干细胞中)有一些蛋白质表达的变化，但我们没有发现心脏分化的证据。”但是干细胞“像心脏细胞一样相互电耦合”。这是主要的发现:我们确实得到了非常好的电耦合，我们称之为功能性间隙连接。

“一个细胞中的电子离子或小分子可以直接扩散到它旁边的细胞中，”他说。“这就像它们在膜上开洞一样。”

了解传递的是什么信号对于研究人员研究如何促使干细胞分化为所需的组织具有重要价值，Jacot说。

他说，其他实验室正在研究如何将羊水干细胞直接注入心脏，以帮助心脏病发作后的恢复。Jacot说:“在美国有很多人使用骨髓干细胞，包括休斯顿最大的两个组织，卫理公会医院和德州心脏研究所。”“他们似乎发现了我们所说的旁分泌信号效应，即干细胞吸引更多的血管形成细胞。关于它们是否能稳定细胞，还存在一些讨论，但似乎并没有真正产生新细胞心脏组织。"

Jacot说，可能有很多方法可以让羊水干细胞分化成可用于医疗用途的组织，而这些新结果只是朝着寻找最佳方法的目标迈出的一小步。

他说:“我们所观察到的与任何一种转译治疗方面都有一点不同。”“但我们认为，我们观察到的将帮助我们了解这种环境下的羊水干细胞。”

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