科学家使用颜色编码的标签来发现心脏细胞如何发展

UCLA研究人员使用荧光色蛋白质来追踪心肌中的心肌细胞如何，使其能够泵送血液 - 在小鼠胚胎中产生。结果最终可能导致用于再生人体成年人的心脏组织的方法。

该研究发表于期刊自然通信。

“我们的最终目标是能够再生心肌细胞在像一个伤害之后心袭击事件，“加州UCLA副教授Reza Ardehali博士”在UCLA的副教授和Eli和Edy的Eli和Edy的集团宽容中心和科学大学生中的干细胞研究中心。但我们首先试图从中学习胚胎心脏。“

心肌细胞弥补了大部分内心。在心脏病发作期间，部分心脏组织从氧气和营养切断。心死的那些区域中的细胞死亡并且被瘢痕组织缓慢替代，这降低了心脏的功能能力。

虽然已知在胚胎发育期间形成心肌细胞，但科学家们直到现在只在现有的心肌细胞分裂时才能创造新的心肌卵，或者心脏祖细胞 - 一种干细胞 - 产生新的心肌细胞。

阿尔德纳里和他的同事，包括Ngoc Nguyen，UCLA研究生和该研究的Co-First作者，使用了四种不同的荧光蛋白质来确定心肌细胞的起源。当细胞分开时，所得到的“女儿”细胞保持与父细胞相同的颜色。

“系统让我们随着时间的推移，这种细胞种群产生新的细胞，”Nguyen说。“与以前的标签方法相比，使用只有一种或两种不同的颜色，这种方法允许我们更清楚地区分不同细胞的作用。​​”

该团队标有不同类型的起始细胞 - 包括心肌细胞和心脏祖细胞小鼠胚胎通过工程细胞含有荧光蛋白的基因。当胚胎成长时，它们在不同时间在不同时间转动了荧光标记。

科学家们发现，在子宫发育早期，大多数新的心肌细胞来自心血管细胞，而不是来自现有的心肌细胞。然而，由于小鼠胎儿的发展，心脏祖细胞在几天或一周的过程中失去了能力，以产生新的心肌细胞。

“以前，研究人员假设你有这些祖细胞，直到设定的发育点，然后转变为成熟的心肌细胞，”ardehali说。“我们已经表明，这个过程不会突然出现，但它相当逐渐过渡。”

研究人员也使用了荧光蛋白研究心脏损伤后是否出现新的心细胞。为此，他们通过手术闭合心动动脉缩小小鼠的心脏病发作。他们发现，在新生儿小鼠中，心脏保持有限的能力在动脉关闭后再生心肌细胞，即使它祖先细胞已经成熟。但是什么时候心脏病发作在成人小鼠中模拟，动物缺乏再生能力并且无法恢复。

“如果我们可以确定这些心肌细胞如何激增，我们希望利用这种再生潜力治疗人类心脏病，”Nguyen说。

研究人员在新生儿小鼠的心肌细胞中鉴定了少数基因，其水平与成年小鼠不同;他们计划研究这些基因是否负责给予细胞再生的能力。

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