干细胞研究与治疗杂志

抽象的

基因工程间充质干细胞影响供体心肌细胞和受体心脏的基因表达

Mary Kearns-Jonker、Wangde Dai、Mirja Gunthart、Tania Fuentes、Hsiao-Yun Yeh、Paul Gerczuk、Martin Pera、Christine Mummery 和 Robert A Kloner

目的：人类胚胎干细胞衍生的心肌细胞 (hESC-CM) 或间充质干细胞 (MSC) 有助于梗塞后恢复，但尚未研究使用 MSC 和 hESC-CM 联合治疗的潜在益处。我们的目标是确定在共移植心肌细胞（包括和不包括表达促存活基因血红素加氧酶 1 的间充质干细胞）后，供体和宿主衍生细胞在体内诱导的基因表达变化。方法和结果：人类 MSC 经过慢病毒载体介导的转导后被改造为过度表达血红素加氧酶-1 (HO-1)。无胸腺裸鼠发生心肌梗死，并接受单独的 hESC-CM、hESC-CM 加人类 MSC、hESC-CM 加过度表达 HO-1 的 MSC 或盐水。实时 PCR 确定了基因表达变化。通过血管造影评估心脏功能。未经改造的 MSC 和 hESC-CM 联合移植可使 CXCR4、HGF 和 IGF 表达水平高于仅注射 hESC 衍生的心肌细胞所诱导的水平。在与过度表达 HO-1 的 MSC 联合移植的动物中，这些基因的表达进一步升高。30 天时，HO-1 MSC 加 hESC-CM 组的 VEGF、TGF-β、CCL2、SMAD7、STAT3 和心肌细胞转录因子的基因表达水平最高。人类 CD31+、CD34+、isl-1+、NXK2.5 和 c-kit+ 转录本升高。编码 NKX2.5、肌钙蛋白 T 和 CD31 的啮齿动物基因升高，并诱导细胞周期基因。射血分数提高了 6% 至 7%。结论：HO-1 MSCs 与 hESC-CMs 共同给药增加了人类细胞中促存活和促进血管生成基因的表达以及啮齿动物细胞中心脏和内皮细胞标志物的转录，这与移植的 hESC-CM 和宿主心脏中组织修复的激活一致。