图1:发育中的心外膜表面组转录物显示晚期人群CD22和CDH18富集。a使用GSE84085 RNA-Seq表达数据集对d12早期心外膜样细胞(Epi12，红色)(19-9-7 epi, n = 2)， d48晚期心外膜样细胞(Epi48，棕色)(H9-Epi, es3 - epi和19-9-11 epi, n = 6)和人类成人心外膜(暗紫色)(供体9605,9633,9634和9635,n = 8)进行PCA分析。b维恩图显示基因与心外膜标记物WT1(浅绿色)、TBX18(浅粉色)和ALDH1A2(浅紫色)具有显著的绝对相关性(Pearson相关性;R≥0.6)以及细胞表面标记物富集(靶)。c来自b的靶基因集(灰色)与DEGs(补充图1e)(浅棕色)的重叠，用于外心膜表面组转录本鉴定。d热图显示表面标记物表达相对于内皮细胞标记物CDH5和PECAM1表达的相关性(Pearson, R, 1到−0.7，色标)。e相对于Epi12(红色)，Epi48(棕色)表面标记物表达的倍数变化。f热图显示从(e)到心外膜标记的前三个基因之间的相关性(Pearson, R, 0.6-1，色标)。g回顾性分析显示热图描绘了活跃的心外膜标记物以及胚胎和成年细胞中CD22和CDH18的表达。h CD22和CDH18在CF(左)和SMC(右)中表达的分析，具有代表性的CF基因(黄色)和SMC基因(浅蓝色)[误差条表示标准差(SD)]。 i Heatmap showing correlations (Pearson, R, 0 to −1, color scale) of CD22 and CDH18 for CF markers PDGFRA, FAP and POSTN and SMC markers CNN1, ACTA2, and TAGLN. j GSE106168 retrospective analysis for CDH18 expression in different cardiac cellular clusters [(C1—5W whole heart (n = 257); C2—Cardiomyocytes (n = 1492); C3—fibroblast-like cells (n = 786); C4—endothelial cells (n = 445); C5—heart valves (n = 427); C6—epicardial -EPI- cells (n = 46); C7—immune cells (n = 27); C8—macrophages (n = 308); C9—T and B lymphocytes (n = 58)] k GSE106168 retrospective analysis for CDH18 expression in epicardial-EPI-cluster [UPK3B高WT1高TBX18高ALDH1A2高[5周，n = 30;22周，n = 46]。资料来源:DOI: 10.1038/s41536-022-00207-w
心脏病仍然是世界上导致死亡的主要原因。原因之一是，与骨骼和皮肤等其他组织不同，心脏在遭受损伤(如心脏病发作)后的再生能力非常差。因此，科学家们一直在寻找具有再生特性的心脏细胞。Yoshinori Yoshida实验室的一项新研究报告了使用诱导多能性干细胞产生一种这样的细胞类型——心外膜细胞。
心外膜是心脏的最外层。随着心脏的形成，心外膜细胞迁移并分化成不同的心脏细胞．然而，出生后，心外膜处于静止状态，只有在受伤后才重新激活，产生纤维化和瘢痕。虽然这种反应并不理想，不能完全恢复心脏功能，但在一些物种中，如斑马鱼，心外膜再激活是心脏再生的关键步骤。
一般来说，正在发育的胎儿心脏的心外膜与完全形成的成人心脏的心外膜表现不同。
“胚胎心外膜是活跃的。它的细胞是增殖的，并经历上皮细胞到间充质转变，导致各种心脏细胞类型。这项研究的第一作者、有望获得博士学位的茱莉亚·琼霍夫(Julia Junghof)说。
为了研究这些差异，她和同事们将人类iPS细胞分化为心外膜细胞。他们发现钙粘蛋白18 (CDH18)只在胎儿类型中表达。
“我们通常依靠基因表达来识别心外膜细胞，但没有可靠的表面标记。钙粘蛋白以细胞到-而闻名细胞粘附但它们也参与了细胞命运的决定，”CiRA副教授Yoshinori Yoshida说，他领导了这项研究。
在诱导多能干细胞中人工表达基因在技术上是困难和昂贵的。使用表面标记可以减少实验的劳动力和成本，还可以产生更安全的细胞，以后可以用于患者护理。
研究表明钙粘蛋白18 (CDH18)就是这样一个表面标记物。CDH18以其在神经系统轴突发育和维持中的作用而闻名神经系统但该研究表明，它对于识别成功分化为心外膜细胞的iPS细胞是有用的。值得注意的是，CDH18在胎儿心外膜细胞中表达，而在成人心外膜细胞中不表达，这可以反映心脏不同的再生特性。
CDH18表达的缺失导致心外膜细胞失去增殖能力，并导致心外膜向间充质细胞转变，从而导致平滑肌细胞对于心脏来说，为受伤后如何激活心外膜以促进心脏再生提供了新的见解。
因此，检测CDH18在分化iPS细胞上的表达，可能为实验室培养具有心脏再生能力的细胞提供一种有效手段。
CiRA科学家、该研究的资深作者安东尼奥·卢塞纳-卡切斯博士补充说，这些发现也提供了一些线索心再生可以在体内开启和关闭。
“我们的研究结果表明，心外膜向间充质转化的调节如何影响细胞命运和心外膜的再生反应细胞他说。
更多信息:Julia Junghof等人，CDH18是一种胎儿心外膜生物标志物，调节向血管平滑肌细胞分化，
再生医学(2022)。
DOI: 10.1038 / s41536 - 022 - 00207 - w
引用:使用干细胞再生心脏(2022,2月10日)检索于2022年7月16日从//www.puressens.com/news/2022-02-stem-cells-regenerate-heart.html
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