異体移植された成人ヒトメゼンキマ幹細胞は,犬の心臓における持続的な生物的ペースメーカーの機能のためのプラットフォームを提供します

科学分野:

• バイオテクノロジー バイオテクノロジー
• 心血管研究 循環器科の研究
• 再生医学は,再生医療である.

背景:

• 生物学的なペースメーカーの研究は,ウイルスベクター,ヒト胚性幹細胞,および成人ヒトメゼンキマ幹細胞 (hMSCs) を調査しています.
• 人間の胚性幹細胞を使用した以前の研究では,わずか2-3週間の安定性が示され,しばしば異種移植の生存のために免疫抑制が必要であった.
• 大人のhMSCは,免疫抑制なしで安定した生物学的なペースメーカーのための潜在的な代替案を提供します.

研究 の 目的:

• 免疫抑制なしの6週間の期間にわたってhMSC由来の生物学的なペースメーカーの安定性を評価する.
• 持続的なペースメーカー機能に必要な最適なhMSC"用量"を決定する.
• hMSCベースのペースメーカーのカテキオラミン反応性を評価する.

主な方法:

• 人間のメゼンキマ幹細胞 (hMSCs) は,生物学的ペースメーカーの重要な構成要素であるHCN2遺伝子を発現するように設計されました.
• hMSCをmHCN2cDNAで電解し,GFP発現によるトランスフェクション効率の評価.
• 電子ペースメーカーと並行して,完全な心臓ブロックを患っている成犬の左心房前壁に,エンジニアリングされたhMSCを埋め込みます.

主要な成果:

• エンジニアリングされたhMSCは,-150mVで32.1+/-1.3 pA/pFの有意な入力電流 (I(HCN2) を示した.
• 安定したペースメーカーの機能は,少なくとも700,000のhMSCsを受けた犬で達成され,全6週間の研究期間 (42日) にわたって持続しました.
• 生物学的ペースメーカーはカテキオラミン反応性を示し,42日後の組織学的分析では,アポトーシスまたは拒絶の兆候は見られなかった.

結論:

• 成人ヒトメゼンキマ幹細胞 (hMSCs) は,安定した,カテコアミンに反応する生物学的ペースメーカーの伝達システムとして機能することができます.
• 700,000 hMSC を超える細胞用量は,心筋組織における持続的なペースメーキングに十分である.
• このアプローチは6週間後に細胞または体液の拒絶の証拠を示さないため,免疫抑制なしで長期的な生存可能性を示唆しています.