In vivo reprogramming of murine cardiac fibroblasts into induced cardiomyocytes

Li Qian, Yu Huang, C. Ian Spencer, Amy Foley, Vasanth Vedantham, Lei Liu, Simon J. Conway, Ji-dong Fu & Deepak Srivastava
Nature 485, 593–598 (31 May 2012) doi:10.1038/nature11044

Перепрограмирование взрослых клеток в плюрипотентные клетки или непосредственно в альтернативный тип взрослых клеток вселяет большие надежды. Мы установили ранее, что кардиальные фибробласты, которые составляют 50% клеток сердца млекопитающих могут быть непосредственно перепрограммированы во взрослые похожие на кардиомиоциты клетки in vitro при добавлении Gata4, Mef2c и Tbx5 (GMT). Здесь мы использовали генетическое клонирование для отслеживания, чтобы показать, что генетичекие находящиеся в сердце мыши не миоциты могут быть перепрограммированы в подобные кардиомиоцитам клетки in vivo путем локальной доставки GMT после перевязки коронарного сосуда. Индуцированые кардиомиоциты становятся двуядерными, собирают саркомеры и имеют характернуюдля кардиомиоцитов экспрессию генов. Анализ одиночных клеток выявил вентрикулярные, сходные с кардиомиоцитарными потенциалы действия, биения после электрической стимуляции и доказательства электрического купирования. In vivo введение GMT снижало размер инфаркта и умеренно ослабленную кардиальную дисфункцию спустя 3 мес. полсе перевязки коронарного сосуда. Введение проангиогенного и активирующего фибробласты пептида, thymosin β4, вместе GMT, приводило к дальнейшему улучшению в области рубца и кардиальной функции. Эти находки демонстрируют, что кардиальные фибробласты могут быть перепрограммипрованы в клетки, подобные кардиомиоцитам в их естественной среде с целью регенерации.

Рисунки к статье.  | 

Heart repair by reprogramming non-myocytes with cardiac transcription factors

Kunhua Song, Young-Jae Nam, Xiang Luo, Xiaoxia Qi, Wei Tan, Guo N. Huang, Asha Acharya, Christopher L. Smith, Michelle D. Tallquist, Eric G. Neilson, Joseph A. Hill, Rhonda Bassel-Duby & Eric N. Olson
Nature 485, 599–604 (31 May 2012) doi:10.1038/nature11139

Взрослое сердце млекопитающих обладает незначительным регенеративным потенциалом после повреждения. Фиброз, обусловленный активацией кардиальных фибробластов препятствует кардиальной регенерации и вносит вклад в потерю контрактильной функции, в патологическое ремоделирование и чувствительность к аритмиям. Кардиальные фибробласты составляют большинство клеток в сердце и представляют собой потенциальный источник клеток для восстановления кардиалной функции после повреждения посредством фенотипического репрограммирования в миокардиальные клетки. Здесь мы показали, что транскрипционные факторы GATA4, HAND2, MEF2C и TBX5, могут перепрограммировать из кончика хвоста и кардиальные фибробласты взрослых мышей в сокращающиес кардиально подобные миоциты in vitro. Форсированная экспрессия этих факторов в делящихся не кардиомиоцитах мышей перепрограммирует эти клетки в функциональные кардиомиоцит-подобные клетки, улучшает кардиальную функцию и снижает неблагоприятное ремоделирование желудочков после инфаркта миокарда.

Рисунки к статье.  |