近日北卡羅來納大學(xué)教堂山分校的研究人員首次開發(fā)出一種穩(wěn)定，可重復(fù)的平臺，可將人成纖維細(xì)胞重編程為心肌細(xì)胞。他們通過利用最新的單細(xì)胞技術(shù)和數(shù)學(xué)模擬，制定了一個(gè)高分辨率的分子路線圖，指導(dǎo)精確有效的重編程。

    這一研究成果公布在6月20日的Cell Stem Cell雜志上，由北卡羅來納大學(xué)教堂山分校McAllister心臟研究所錢麗（Li Qian）博士領(lǐng)導(dǎo)完成。

這一研究組在人類心臟成纖維細(xì)胞中加入了三種基因：Mef2c，Gata4和Tbx5的混合物，其劑量經(jīng)過特殊的優(yōu)化。為了提高效率，他們篩選了一系列補(bǔ)充因子，從中鑒定了MIR-133，MIR-133這是一種小RNA分子，當(dāng)把它加入到三基因混合物時(shí)，就能將人心臟成纖維細(xì)胞重編程為心肌細(xì)胞，效率高達(dá)40％至60％。

    之后，他們希望能解答這種細(xì)胞是如何轉(zhuǎn)化為心肌細(xì)胞的分子機(jī)制。為此，研究人員研究了重編程過程中各個(gè)細(xì)胞的分子變化，這樣他們找到了重編程過程中的一個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)，也就是細(xì)胞必須“決定”編程心肌細(xì)胞，還是回歸到它們之前成纖維細(xì)胞命運(yùn)之間的關(guān)鍵點(diǎn)。一旦這個(gè)過程開始了，就會有一系列的信號分子和蛋白質(zhì)讓細(xì)胞進(jìn)入到不同的分子途徑上，這決定了它們分化的細(xì)胞類型。

   此外，研究人員還創(chuàng)建了一種獨(dú)特的細(xì)胞命運(yùn)指數(shù)，定量評估重編程的進(jìn)展。利用該指數(shù)，研究人員發(fā)現(xiàn)人類心臟重編程的進(jìn)展速度比先前描述的小鼠重編程慢得多，這揭示了物種和重編程條件之間的關(guān)鍵差異。