HSPA5通过保护间充质干细胞免受热应激来提高人细胞的存活率

《Cell Communication and Signaling》：HSPA5 enhances the survival rate of human cells by protecting mesenchymal stem cells from heat stress

　　

摘要

将人细胞异种移植到猪体内，对于开发人源化动物模型、大规模生产人细胞以及人源化器官再生具有巨大的前景。然而，人细胞移植的低效率严重阻碍了其临床转化应用。人与猪之间核心体温存在2–2.5°C的温差，但这种种间温差对人细胞的生长和功能的影响仍不清楚。本研究以人间充质干细胞（hMSCs）和猪胚胎为实验模型，探讨了种间温差对人源细胞存活和功能的影响及其潜在机制。结果显示，在模拟猪体温条件下培养的hMSCs表现出表型变化，包括细胞衰老加速、增殖受抑制、氧化应激水平升高、凋亡增加以及多向分化能力下降。分子机制研究鉴定并验证了HSPA5作为热应激条件下调控hMSC功能的关键基因。HSPA5的过表达可缓解热应激引起的细胞损伤，且这一保护作用伴随着PERK-eIF2α-ATF4通路激活的降低。同时，HSPA5的过表达与猪着床前胚胎中hMSCs存活率的提高相关。本研究揭示了人与猪之间的种间温差是影响人细胞在猪宿主体内存活的关键环境因素。重要的是，HSPA5可能作为提高细胞热耐受的潜在功能靶点，从而为改善热应激条件下人细胞的存活和植入提供新的见解。

图形摘要