米勒1,2,孟彭顿3,安德烈亚斯·拜耶2,卢汉4,5,乔伊·林肯4,5,春刘1,2 1 1,2 1美国威斯康星州医学院生理学和癌症中心,威斯康星州密尔沃基医学院,威斯康星州,美国威斯康星州2美国加利福尼亚州帕洛阿尔托市斯坦福大学4儿科学系,儿科心脏病学部,威斯康星州医学院,美国威斯康星州密尔沃基,美国威斯康星州,美国威斯康星州5个Herma Heart Institute,Wisconsin,Milwaukee,WI,美国威斯康星州,美国,美国摘要摘要的植物学细胞(IPSCC)的植物学分类(IPSCC),该方法与固定型植物相关(IPSCC)(IPSCC)(IPSCC)病毒矢量方法。我们描述了一种新型,有效的化学方法,用于重编程人脐带组织衍生的间充质干细胞(MSC)中诱导的多能干细胞(IPSC)。与以前的脂肪组织和皮肤(如脂肪组织和皮肤)相比,冷冻的脐带组织提供了丰富的,无创的,长期的存储和道德声音细胞来源。我们的发现不仅展示了使用冷冻脐带对细胞进行化学重编程的可行性和安全性,而且还强调了其在再生医学中的潜力,尤其是在开发更安全,更有效的心血管疾病疗法方面。引言化学重编程为产生诱导多能干细胞(IPSC)的病毒方法提供了令人信服的替代方法,这是再生医学和生物医学研究的基石1。在这里,我们首次成功地对从冷冻脐带组织分离的MSC进行了化学重编程。与病毒重编程不同,后者通过具有插入诱变的媒介引入遗传材料,化学重编程采用小分子来超过遗传修饰,从而最大程度地降低了遗传不稳定的风险并增强了安全谱1,2。这种方法不仅减轻了与基因组改变有关的关注,而且还提供了更可控制和可逆的机制,这对于临床应用至关重要。此外,化学方法的可伸缩性和成本效益超过了病毒技术的方法,为广泛的治疗用途和个性化医学提供了更可行的途径3,4。通过解决与病毒载体相关的局限性,化学重编程成为有前途的途径,有可能彻底改变IPSC的产生,以研究和治疗心血管疾病及其他地区。当前的人类化学重编程方法主要是在脂肪或真皮组织1,3的人间充质干细胞(MSC)上进行的。然而,由于多种原因,脐带组织是一种优越的替代方法:它是MSC 5的丰富来源;它的冷冻形式可确保可持续性和易于访问能力,而无需使用诸如血液PBMC 6的侵入性采购方法;来自脐带组织的MSC表现出更高的增殖率,可能会提高重编程过程的效率7。此外,鉴于使用幼粒细胞时IPSC重编程效率要高得多,脐带与老年供体8的血细胞相比,脐带代表了优越的细胞源。它不仅丰富了再生医学的工具包,而且还为创新的治疗策略铺平了道路,这些策略更安全,更有效且在道德上是合理的。
(Andarawis-Puri等,2015; Thomopoulos等,2015; Millar等,2021; Pearce等,2021)。恢复受伤肌腱的正常结构在运动医学中构成了重大挑战。肌腱衍生的干细胞(TDSC)是肌腱组织中发现的一种间充质干细胞。严格来说,由于其生物异质性,TDSC不能将其分类为常规干细胞。考虑到它们分化为有限数量的特定细胞谱系的能力,将它们描述为“茎/祖细胞”细胞更为准确。此外,它们具有某些干细胞特征,例如克隆性,高增殖率和自我更新能力(Bi等,2007)。我们总结了补充表S1中TDSCS研究中报告的细胞培养方法。简而言之,培养和隔离肌腱干细胞的方法如下:在无菌条件下,肌腱组织在37°C下用胶原酶(通常是I型或II型,通常为I型或II型,浓度约为0.1% - 3%),持续几个小时,以持续几个小时,以隔夜隔断以分离细胞。然后在特定的培养基(例如低葡萄糖DMEM)中收集并培养细胞,并在5%CO 2的环境中添加10% - 20%的血清,并在37°C下保持在37°C,并以适当的时间间隔进行,以维持细胞的耐用性。tdsc的特征是存在诸如CD44,CD146,CD105和CD90之类的标记,这是间充质干细胞的典型特征(Zhang和Wang,2010a; Lee等,2018)。由于其独特的细胞微环境,与骨髓衍生的间充质干细胞相比,TDSC具有更大的产生肌腱和关节组织的能力(BMSC)(Tan等,2012)。当前对TDSC的细胞来源主要是:大鼠,小鼠,兔子和人类;研究的少量TDSC来自马,猪。主要研究重点是:治疗靶标和药物作用,疾病机制,组织工程和细胞特性。(补充表S1)肌腱损伤后,肌腱完整性的成功恢复涉及三个阶段:炎症阶段,细胞增殖阶段和细胞外基质(ECM)重建阶段。在炎症阶段,它涉及炎症细胞的内部效果,炎症因子的分泌以及TDSC的募集和激活(Vinhas等,2018; Ackerman等,2021)。细胞增殖阶段的特征是新肌腱细胞的产生,而ECM重建阶段涉及新的ECM和肌腱结构的形成。TDSC通过将ECM分泌给肌腱并区分为肌腱细胞,在肌腱修复中起着至关重要的作用(Zhang等,2019a)。使用适当的技术激活内源性肌腱干细胞或移植TDSC已成为促进肌腱损伤修复的创新方法(Lee等,2015)。因此,TDSC具有增强肌腱和肌腱骨连接的愈合的重要潜力(Chen等,2013)。TDSC在骨科研究中的重要性导致了近年来的大量研究(Leong等,2020)。但是,大多数研究都集中在TDSCS研究的特定方面,从而导致对该领域文献的全面分析。特定的文章声称采用文献计量方法来研究TDSC(Long等,2022);但是,其文献搜索内容不准确。尽管TDSC的发现可以追溯到2003年,但该研究的选定文献包括大量出版物