心外膜前体细胞群协调编排斑马鱼心脏的再生

心肌细胞再生的困境

心血管疾病(Cardiovascular disease)在全球死亡原因排行榜上名次居高不下，每年造成约一千七百九十万人逝世 (ref 1)。数亿个心肌细胞以单核多倍体的形式占据人类心脏的大部分体积。然而出生之初，这些细胞在染色体的复制后便离开了细胞周期的循环，即使受到损伤也难以重回循环自我修补。这使得人类心脏的再生能力受到极大的限制。也因此，心肌细胞的损坏往往会造成血管机能障碍、心脏衰竭等不可恢复的心血管疾病 (ref 2, 3)。

目前心脏受损的再生研究，大多以血管再生搭配不同的心肌细胞来源为主要策略，包括: (1)刺激心肌细胞增殖、(2)重新编程成纤维细胞分化为心肌细胞，以及(3)使干细胞分化成心肌细胞修补等等 (ref 2, 3)。然而，当下对于心脏再生的认识主要来自于模式动物的研究，如何将相关机制复制到人类身上?如何精准地控制再生过程避免副作用?以及移植过程如何解决排斥情形?等等，在成功使人类心脏再生修复之前，还有许多相关问题等着解答。

 

来自斑马鱼研究的佳音

心外膜是脊椎动物心脏外侧的间皮组织。在斑马鱼身上，心外膜是不同种类细胞的前体来源，包括: 平滑肌细胞、血管周边细胞与成纤维细胞，对心脏的发育和再生来说至关重要 (ref 4)。除此之外，心外膜细胞也参与了斑马鱼心脏损伤后参与心肌细胞扩增和血管生成的旁分泌讯号和细胞外基质组成。心外膜细胞于哺乳动物心脏的修复同样也扮演了重要的角色 (ref 5)。然而，这些心外膜细胞的再生前体状态有何分子特征的变化仍尚未明了。

近来，Xia et al.利用单细胞RNA定序(single-cell RNA sequencing, scRNA-seq)研究来自未受损以及再生中状态的斑马鱼成体心脏的心外膜细胞，并借此发现了一个短暂被活化且具有ptx3a-/col12a1b阳性表达的心外膜前体细胞 (activated epicardial progenitor cell (aEPC))子群集 (ref 6)。作者们发现，这些被激活的细胞会迁移到病灶、进行上皮与间质转换 (Epithelial-to-mesenchymal transition, EMT)，并在Tgfβ信息传递的介导下分化成壁细胞与pdgfra-/hapln1a阳性表达的间质心外膜细胞 (ref 6)。透过比较斑马鱼与成年小鼠心外膜细胞的scRNA-seq资料，作者们也进一步发现了两者于基因表达图谱上的异同之处 (ref 6)。这些发现不只指出了人类心外膜细胞的可塑性与心外膜前体细胞在心脏再生中的重要性，也点出了相关分子机制应用于哺乳类心脏修复的潜力。

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重点产品

Aldh1a2 antibody (GTX124302)

重点产品

目录号	产品名	应用
GTX638854	Cdh2 antibody [HL2496]	WB, IHC-Wm
GTX638575	Fgf8a antibody [HL2369]	IHC-Wm
GTX636280	GAD67 antibody [HL1096]	WB, IHC-P, IHC-Wm
GTX639550	Gfap antibody [HL2723]	WB, IHC-Wm
GTX637288	Histone H2A.XS139ph (phospho Ser139) antibody [HL1689]	IHC-Wm
GTX637402	Histone H3S10ph (phospho Ser10) antibody [HL1752]	WB, ICC/IF, IHC-P, IHC-Wm
GTX638859	Lcp1 antibody [HL2501]	WB, IHC-Wm
GTX638863	Mpx antibody [HL2505]	IHC-Wm
GTX639448	p53 antibody [HL2697]	IHC-Wm
GTX635841	p63 antibody [HL1027]	WB, ICC/IF, IHC-P, IHC-Wm
GTX638548	PELO antibody [HL2345]	WB, IHC-P, IHC-Wm
GTX635976	RPB2 antibody [HL1042]	WB, IHC-P, IHC-Wm
GTX638494	RPL32 antibody [HL2331]	WB, ICC/IF, IHC-P, IHC-Wm
GTX636634	RRM2 antibody [HL1235]	WB, ICC/IF, IHC-P, IHC-Wm
GTX636335	SDHA antibody [HL1117]	WB, ICC/IF, IHC-P, IHC-Wm
GTX639347	Vasa antibody [HL2485-MS]	IHC-Wm

参考文献

• WHO Health Topics: Cardiovascular diseases

• Annu Rev Physiol. 2021 Feb 10;83:59-81. doi: 10.1146/annurev-physiol-031120-103629.

• Front Bioeng Biotechnol. 2021 Jan 27;8:637538. doi: 10.3389/fbioe.2020.637538.

• Circulation. 2022 Jul 5;146(1):48-63. doi: 10.1161/CIRCULATIONAHA.121.055468.

• Nat Biotechnol. 2019 Aug;37(8):895-906. doi: 10.1038/s41587-019-0197-9.

• Nat Commun. 2022 Dec 13;13(1):7704. doi: 10.1038/s41467-022-35433-9.

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