如何修补一颗破碎的心？利用病人来源的心脏细胞在体外模拟

来自大阪大学的研究人员发现，来自一名心律失常性心肌病患者的诱导多能干细胞来源的心肌细胞再现了与这种疾病相关的收缩性降低和桥粒组合受损，为基因替代疗法等新疗法的开发提供了快速、便捷的平台。

　　

   

   

图像:等基因iPS细胞来源的心肌细胞收缩性降低和桥粒组装受损。

怎样才能修补一颗破碎的心?来自日本的研究人员表示，在某些情况下，基因替代疗法可能会奏效。

干细胞在1月份发表的一项研究报道,来自大阪大学的研究人员报告说,心脏细胞从一个叫做arrhythmogenic心肌病遗传性心脏病患者不正确的合同在实验室,这取代突变基因负责修复该缺陷的影响。

致心律失常性心肌病的发生是由于与桥粒有关的基因发生突变，桥粒在细胞之间形成“焊接”，帮助它们以协调的方式交流和移动。其中一个基因PKP2编码一种被称为plakophilin-2的蛋白质，这种蛋白质对维持心脏细胞结构至关重要。

该研究的主要作者Hiroyuki Inoue说:“之前在心肌细胞中进行的研究表明，PKP2的突变在心律失常性心肌病中发挥了病理作用。”“然而，这些实验中使用的细胞来自健康个体，没有评估收缩功能。”

为了研究从患者身上提取的细胞在实验室中的行为，研究人员首先从一名患有心律失常性心肌病的年轻患者身上提取血液样本，将一些血细胞诱导成干细胞，然后将这些干细胞分化成心脏细胞。然后，他们将这批原始的心脏细胞修改为三个不同的细胞系，精确调整PKP2的表达，这是基于基因突变或完整拷贝的存在。

高级作者Shuichiro Higo解释说:“由于亲血小板蛋白2的缺乏，具有两个突变PKP2副本的细胞明显表现出收缩性降低和桥粒组装受损。”“这些影响也在只有一个PKP2拷贝突变的细胞中观察到，尽管它们没有那么严重。”

用完整的基因拷贝替换突变的PKP2修复了细胞收缩和桥粒组装的缺陷，研究人员可以使用延时方法和荧光标记桥粒观察到这一点。

Higo说:“这些发现表明，我们的心肌细胞系概括了致心律失常心肌病的病理，并为开发这种疾病的基因疗法提供了快速、便捷的平台。”

考虑到PKP2是与心律失常性心肌病相关的最常见基因，并且PKP2突变可导致严重疾病，新的治疗方法可能有助于阻止疾病的进展。本研究的结果表明，基因替代疗法可能是治疗心律失常患者的一种有价值的方法，本研究创造的细胞系是一种可行的模型，以测试心律失常性心肌病的新疗法。

文章标题

Modeling reduced contractility and impaired desmosome assembly due to plakophilin-2 deficiency using isogenic iPS cell-derived cardiomyocytes