Klinische und experimentelle Kardiologie
Offener Zugang

Abstrakt

Isolierung, Charakterisierung und räumliche Verteilung kardialer Progenitorzellen im Schafherz

Xuwei Hou, Nancy Appleby, Tania Fuentes, Lawrence D. Longo, Leonard L. Bailey und Nahidh Hasaniya und Mary Kearns-Jonker

Hintergrund: Labormodelle mit großen Tieren sind wichtig, um die Wirksamkeit von Stammzelltherapien nachzuweisen, die dann in die klinische Anwendung überführt werden können. Die Ähnlichkeit der Herz-Kreislauf-Systeme von Schafen und Menschen bietet die Möglichkeit, Schafe als Großtiermodelle zu verwenden, um zellbasierte Behandlungen für das Herz zu optimieren. Aktuelle klinische Studien an Menschen mit endogenen kardiovaskulären Vorläuferzellen berichten von einer signifikanten Verbesserung der Herzfunktion nach einer stammzellbasierten Therapie. Bislang wurden jedoch keine endogenen kardiovaskulären Vorläuferzellen aus dem Schafherz isoliert.

Methoden: Herz-Kreislauf-Zellen, die SSEA-4, CD105 und c-kit exprimieren, wurden mittels Durchflusszytometrie isoliert und aus dem rechten Vorhof neugeborener Schafe geklont. Die Expression von GATA-4, c-kit und Isl1 wurde in den geklonten Zellen mittels PCR identifiziert. Mittels immunhistochemischer Färbung wurde die Anzahl der SSEA-4-positiven Zellen im rechten Herzvorhof, rechten Vorhof, linken Ventrikel und der Herzspitze von fetalen, neugeborenen und erwachsenen Schafen verglichen. Die Anzahl der SSEA4+-Zellen wurde auch bei fetalen, trächtigen und nicht trächtigen erwachsenen Schafen verglichen.

Ergebnisse: Bei Schafen wurden vier verschiedene Subpopulationen kardialer Progenitorzellen identifiziert, darunter CD105+SSEA- 4+c-kit+Isl1+GATA-4+Zellen, CD105+SSEA-4+c-kit+Isl1+GATA-4-Zellen, CD105+SSEA-4-c-kit- Isl1+GATA-4-Zellen und CD105+SSEA-4-c-kit+Isl1+GATA-4-Zellen. Die immunhistochemische Färbung für SSEA-4 zeigte, dass markierte Zellen am häufigsten im rechten Vorhof fetaler Herzen vorkamen, wo Nischen von Progenitorzellen identifiziert werden konnten.

Schlussfolgerung: Wir haben den Phänotyp und die Verteilung von Herz-Progenitorzellen im Schafsherz bestimmt. Die Verfügbarkeit geklonter endogener Herz-Progenitorzellen von Schafen wird eine wertvolle Ressource zur Optimierung der Bedingungen für die Herzreparatur im Schafsmodell darstellen.