成人人体心脏细胞外基质通过促进线粒体和代谢成熟改善人源iPSC-心肌细胞功能

一、学术背景介绍 心血管疾病,尤其是心肌梗死(myocardial infarction, MI),是全球范围内导致死亡和致残的首要疾病之一。心肌梗死发作后,患者心脏内可在短短数小时中损失高达10亿个心肌细胞(cardiomyocyte, CM)。然而,成年心肌组织本身再生能力极低,这导致心脏无法依靠自我修复来逆转细胞损失,从而引发心力衰竭及一系列严重后果。为此,研究人员在过去十余年间积极探索基于细胞替代的新型治疗策略,希望通过“种植”外源心肌细胞以重建受损心脏结构与功能。 与体细胞直接移植相比,诱导多能干细胞(induced pluripotent stem cell, iPSC)及其衍生的心肌细胞(iPSC-derived cardiomyocyte, iCM)因其理论上可无穷扩增、不易...

新生儿心尖切除术可保留整个左心室心肌细胞的增殖能力

一、学术背景:再生医学面前的心脏之谜 心血管疾病尤其是心肌梗死(Myocardial Infarction, MI)导致的心脏损伤是全球范围内最主要的致死和致残原因之一。然而,成年哺乳动物心脏长期以来被认为几乎丧失了内源性再生能力,绝大多数成熟心肌细胞(Cardiomyocytes)进入永久性细胞周期停滞,一旦受损便不可逆地转化为瘢痕组织,导致心衰和死亡。相比之下,鱼类和蝾螈等低等脊椎动物具备极强心肌再生力,而哺乳动物仅新生(出生后数天内)个体偶有报告显示存在短暂的心肌再生窗口。这一限制极大阻碍了心脏再生医学的进步,也使心力衰竭等疾病难以实现根本治愈。 针对哺乳动物早期心脏再生能力,已有研究证实新生小鼠、猪等大型哺乳动物在出生后1天(P1, Postnatal day 1)损伤可激发心肌细胞...

间充质干细胞来源的包裹于细胞外囊泡中的TNF-α诱导蛋白6对肾脏的保护作用

一、研究背景与学术意义 急性肾损伤(acute kidney injury, AKI)近年来在全球范围内发病率不断升高,不仅导致肾功能的急性丧失,而且日益被证实与慢性肾病(chronic kidney disease, CKD)的发生、发展密切相关。大量流行病学和基础研究显示,AKI患者中有相当比例最终进展为CKD,形成“AKI向CKD进展”的临床难题。该领域的主要科研问题包括炎症反应、微血管稀疏、缺氧反应、转化生长因子β1(TGF-β1,transforming growth factor β1)信号及上皮-间质转化等,这些过程协同推动肾间质纤维化的发展,而肾间质纤维化则是CKD共同终点。 目前,尚无有效疗法能够阻断或逆转AKI向CKD的进程,因此研发新型干预策略成为肾脏病领域亟需突破的方...

METTL3 通过调控 N6-甲基腺苷依赖性原始转录本 hsa-mir-4526 加工促进成骨发生

m6A甲基化修饰促进脂肪干细胞成骨分化新机制揭示——基于METTL3介导hsa-mir-4526初级microRNA剪接调控的研究 一、学术背景与研究动因 骨组织工程(Bone Tissue Engineering)近年来因生物技术、材料科学与再生医学的迅猛发展而成为多学科交叉研究的前沿领域。随着老龄化加剧及创伤、骨肿瘤等疾病导致的骨缺损病例上升,安全有效的新型骨缺损修复与再生方式,尤其是基于干细胞的再生医学策略,成为亟需解决的重点科学和临床问题。 其中,人脂肪来源间充质干细胞(Human Adipose-derived Stem Cells, hASCs)以丰富的来源、优越的增殖潜能与分化能力被广泛接受为骨组织工程理想的种子细胞。但hASCs的成骨分化机制复杂,受诸多分子调控网络及表观遗传...

PDGFR标记骨膜内不同的间充质和周细胞群体及其重叠的细胞特征

骨再生领域新进展:PDGFRβ标记骨膜多亚群间充质及周细胞的发现——解读《pdgfr marks distinct mesenchymal and pericyte populations within the periosteum with overlapping cellular features》 一、研究背景与科学问题 骨膜作为骨组织外层的薄层血管化组织,长期以来被认为是骨生长和修复中至关重要的细胞库。近年来,骨膜内间充质干/祖细胞(mesenchymal stem/progenitor cells, MSCs)的多样性与其在骨再生中的作用引发了广泛关注。多项研究已筛选出一系列骨膜祖细胞的表面标志物,包括CD73、CD164、PDPN、PDGFRα(platelet-derived ...

自组装表面层通过平整胞质分裂沟促进古菌细胞分裂

一、学术背景 自生命起源以来,生物个体需要构建有效的屏障来保护自身细胞免受外界物理与化学伤害。在细菌和古菌(archaea)领域,细胞表面层(S-layer, 表面层)是普遍存在、结构精巧的二维蛋白质晶格结构,替代细胞壁或荚膜多糖,起到关键的防护和结构支撑功能。这些S-layer可保护细胞膜,对恶劣环境、捕食、渗透压和毒素暴露等均展现出独特的防护作用。但这种规则晶格也被认为会对细胞形态的快速变化(如细胞分裂、胞质分配)产生物理限制,因此,细胞如何在维持机械强度与实现快速分裂间达到平衡,成为细胞生物学中的核心科学问题。 古菌Sulfolobus acidocaldarius是热偏好菌(thermoacidophilic)家族的代表物种,是研究古菌细胞生物学、环境适应性及与真核细胞起源相关性的理...