一项新的研究表明,被称为Gli1细胞的干细胞(红色显示)负责在动脉中沉积钙,增加动脉粥样硬化的风险。随着时间的推移,这种情况会导致心血管疾病,在慢性肾病患者中尤其常见。这项研究可能有助于科学家找到防止动脉硬化的方法。信贷:汉弗莱斯实验室
科学家发现一种干细胞与血管钙化有关,这种血管钙化在慢性肾病患者中很常见。这项研究将指导未来的研究,如何阻止矿物质在血管内积聚,从而加剧动脉粥样硬化。
这项研究由圣路易斯华盛顿大学医学院的研究人员领导,发表在9月8日的杂志上细胞干细胞。
“过去,这种钙化过程被认为是被动的矿藏资深作者Benjamin D. Humphreys博士说,他是肾脏部主任和医学副教授。“最近,我们了解到钙化是一个由细胞。但关于哪些细胞应对此负责以及它们来自哪里,一直存在很多争议。”
与堵塞有关的细胞血管根据这项研究,动脉外层有一种被称为Gli1阳性干细胞的矿物质沉积。因为他们是成体干细胞在美国,胶质1细胞有潜力成为不同类型的结缔组织,包括平滑肌、脂肪和骨骼。
Humphreys和他的同事表明,在健康条件下,Gli1细胞通过成为新的平滑肌细胞,在修复受损血管方面发挥着重要作用,平滑肌细胞赋予了动脉收缩的能力。但随着慢性肾脏疾病,这些细胞可能接收到令人困惑的信号,转而成为一种叫做成骨细胞的造骨细胞,负责沉积钙。
“我们希望在骨骼中找到成骨细胞,而不是在血管中,”Humphreys说。“在患有慢性肾病的小鼠中,胶质1细胞最终与成骨细胞相似,在血管壁分泌骨骼。肾衰竭时,血压高,毒素在血液中积聚,促进炎症。这些细胞可能试图在对损伤信号作出反应时发挥其愈合作用,但有毒的炎症环境以某种方式将它们引导到错误的细胞类型。”
研究人员还研究了死于肾衰竭的患者捐献的组织,这些患者的主动脉(人体最大的动脉)出现了钙化。
Humphreys说:“我们在病人钙化的主动脉中发现了胶质1细胞,其位置与我们在小鼠中看到的位置完全相同。”“这是证据,表明老鼠是这种疾病在人类中的精确模型。”
据美国疾病控制与预防中心(Centers for disease Control and Prevention)的数据,美国约有2,000万成年人患有不同程度的慢性肾病。但这些病人中的大多数不会发展到晚期肾功能衰竭他们需要透析或肾移植,因为他们首先会死于心血管疾病,Humphreys说。动脉斑块的积聚是心血管疾病的特征,而患病肾脏的患者会因为额外的矿物质沉积而恶化。
进一步支持Gli1细胞驱动钙化过程的论点,Humphreys和他的同事表明,从成年小鼠中移除这些细胞可以阻止血管中钙的形成。
Humphreys说:“既然我们已经确定Gli1细胞是动脉中钙沉积的罪魁祸首,我们就可以开始测试阻断这一过程的方法。”“一种对抗这些细胞的药物可能成为一种治疗血管钙化的新方法,血管钙化是血管钙化患者的主要杀手肾脏疾病。但我们必须小心,因为我们相信这些细胞也在伤口愈合中发挥作用平滑肌在血管里,我们不想干扰它。”
Humphreys继续将重点放在肾脏上,研究如何引导Gli1细胞远离造骨成骨细胞,走向血管愈合平滑肌细胞。该研究的第一作者拉斐尔·克拉曼(Rafael Kramann)医学博士,曾是汉弗莱斯实验室的博士后研究员,现在在德国亚琛大学(Aachen University)工作,他正在研究同样的过程,重点研究心脏。
更多信息:Kramann R, Goettsch C, Wongboonsin J, Iwata H, Schneider RK, Kuppe C, Kaesler N, Chang-Panesso M, Machado FG, Gratwohl S, Madhurima K, Hutcheson JD, Jain S, Aikawa E, Humphreys BD.体外msc样细胞是慢性肾脏病患者血管平滑肌细胞的祖细胞,可促进血管钙化。细胞干细胞。2016年9月8日。
期刊信息:细胞干细胞
所提供的华盛顿大学医学院
