Eine Zusammenarbeit zwischen Grundlagen-und klinischer Wissenschaftler an der Stanford University hat gezeigt, ein protein, das fördert das Wachstum kleiner Arterien, die in Sauerstoff-verhungerten Herz-Gewebe in Mäuse.
Kristy Rot-Pferd, Ph. D., associate professor für Biologie, und Joseph Woo, MD, professor für Herz-Thorax-Chirurgie, denken Sie das Wachstum dieser neuen Arterien kann helfen, zu heilen Schäden, die durch Herzerkrankungen oder Herzinfarkt, oder sogar helfen zu verhindern, dass Schäden.
In der klinischen Praxis, Woo hat beobachtet, dass Patienten mit Blockaden in den großen Arterien Fütterung der Herzen oft haben confoundingly unterschiedliche Ergebnisse. “Einige Patienten haben eine Verstopfung in einer Koronararterie und sterben; andere Patienten haben mehrere Blockaden in mehreren Bereichen aber können marathons laufen,” sagte Woo, wer hält die Norman E. Shumway-Professur.
Der Unterschied, Woo sagte, kann sein, dass diese zweite Gruppe von Patienten hat Sicherheiten Arterien kleine Arterien, bypass-Blockaden im Herzen ” großen Arterien-und Futtermittel Bereichen des Herzens, ausgehungert von Sauerstoff.
“Sie sind wie die Nebenstraßen, mit denen Sie umgehen einen Stau auf der Autobahn,” Woo sagte. Solche Sicherheiten Arterien könnte dazu beitragen, Menschen mit Arteriosklerose oder Menschen erholt sich von einem Herzinfarkt, außer, dass Sicherheiten Arterien sieht man nur in einer Minderheit der Patienten.
Jetzt Woo, Red-Horse und Ihre Kollegen haben entdeckt, wie man diese Sicherheiten Arterien gebildet sind und ein Signal-Molekül, das fördert deren Wachstum in Erwachsenen Mäusen, bietet die Hoffnung, dass Sicherheiten, die Arterien werden können, überredet, zu wachsen in menschliche Patienten.
Ihre Ergebnisse werden veröffentlicht Jan. 24 in der Zelle. Rot-Pferd, ein Mitglied des Stanford Instituts für stammzellbiologie und Regenerative Medizin, und Woo, ein Mitglied des Stanford Cardiovascular Institute, teilen senior Urheberschaft des Papiers. Postdoc-Wissenschaftler Soumyashree Das, Ph. D. und Andrew Goldstein, MD, Ph. D., co-lead-Autoren.
Studium der Neugeborenen Mäuse
Die Forscher begannen mit der Suche bei Neugeborenen Mäusen. “Neugeborenen Mäusen eine robuste Fähigkeit, zu heilen, Verletzte Herzgewebe, aber Sie haben nicht mehr die Fähigkeit im Erwachsenenalter,” Rote-Pferd sagte. “Das Verständnis, warum konnte zeigen Wege auf, wie reigniting regeneration bei Erwachsenen.”
Sie dokumentiert, dass die Jungen Mäuse wurde die Heilung durch das Wachstum von neuen Sicherheiten, die Arterien in den Verletzten Bereich. Durch moderne Bildgebung, mit denen Sie Blick auf den intakten Neugeborenen Herzen auf zellulärer Ebene zeigten die Forscher, dass dies geschah, weil der arterielle Endothelzellen aus der Arterie, migriert entlang der vorhandenen Kapillaren, erweitert, ins Verletzte Herz-Kreislaufstillstand und wieder zusammengesetzt zu bilden kollaterale Arterien.
Dann untersuchten die Forscher, wie die Zellen wussten, dies zu tun. Red-Horse und Woo wusste, dass die CXCL12-Molekül ist ein wichtiges signal während der embryonalen Entwicklung der arteriellen Zellen, und hat sich gezeigt, zur Verbesserung der kardialen Regeneration und Funktion nach Herzinfarkt. Der Wissenschaftler fragte sich, ob dieses Molekül hatte eine positive Wirkung durch Förderung von Sicherheiten Arterie Wachstum im Verletzten Herz-Kreislaufstillstand. Sie fanden heraus, dass CXCL12 wurde meist nur zu arteriellen Endothelzellen in unverletzte neonatalen mausherzen. In Neugeborenen Mäusen, die mit Herz Verletzungen, es zeigt sich in den Kapillaren der Verletzten Bereich. Die Forscher fanden Beweise dafür, dass niedrige Sauerstoff-Niveaus in den Verletzten Bereich aktiviert Gene, die Sie erstellen, CXCL12, signalisieren die Bereiche, auf die arterielle endotheliale Zellen zu migrieren.
Testen CXCL12 in der adulten Maus
Weiter untersuchten Sie, ob CXCL12 könnte helfen Erwachsenen Herzgewebe wachsen Sicherheiten Arterien. “Unsere Studien zeigten, dass Erwachsene Herzen bilden keine Sicherheiten Arterien in der Art-Neugeborenen nach der Verletzung,” Rote-Pferd sagte. Nach Induktion der Herzinfarkte bei Erwachsenen Mäusen, injiziert CXCL12 in die Verletzten Bereiche. Sicher genug, 15 Tagen nach den Verletzungen, es wurden zahlreiche neue Sicherheiten Arterien gebildet, die von der Ablösung und Migration von Ader-Zellen. Fast keine vorhanden waren, in der Kontrolle der Maus.
Red-Horse und Woo denke, die ganze Geschichte ist nicht so simpel. “Wir spekulieren, dass es eine ganze Reihe von Proteinen, unterstützt die Zell-migration aus Arterien und fördert die Zellproliferation unter den Verletzten Zellen,” Rote-Pferd sagte. Dennoch hoffen Sie, dass diese Entdeckung können die Grundlage für eine neue Therapie.
