Nội dung được dịch bởi AI, chỉ mang tính chất tham khảo
Sự sống sót trong tình trạng thiếu máu cục bộ và tự thực bào hoạt động liên tục ở các tế bào cơ tim hình dạng bất thường tự đập (ACMs): Đặc điểm của một phân nhóm tế bào tim mới
Tóm tắt
Các tế bào cơ tim hình dạng bất thường (ACMs) là một phân nhóm mới của các tế bào tim tự đập với hình thái đặc biệt được xác định trong nền nuôi cấy từ phần tế bào thiếu cơ tim (CMDF) thu được từ tim chuột trưởng thành. ACMs xuất phát từ các tế bào nhỏ trong CMDF và phát triển kích thước, bắt đầu đập trong khoảng ~3 ngày nuôi cấy mà không có sự gia tăng rõ rệt về số lượng hoặc biểu hiện các protein đánh dấu tế bào gốc, nhưng vẫn tồn tại trong tim cho đến giai đoạn cao tuổi. Tuy nhiên, các đặc điểm của ACMs chủ yếu vẫn chưa rõ ràng. Nghiên cứu hiện tại đã xem xét xem việc tiếp xúc trước của các tế bào CMDF với tình trạng thiếu máu cục bộ nghiêm trọng có làm mất khả năng của ACMs phát triển thành các tế bào tự đập hay không. Khoảng ~50% ACMs đã trải qua thiếu máu, tăng kích thước, thay đổi hình thái và bắt đầu đập trong quá trình nuôi cấy tiếp theo dưới điều kiện bình oxy. ACMs cho thấy tự thực bào hoạt động liên tục trong quá trình nuôi cấy. Kết quả này gợi ý khả năng rằng sự phát triển của ACMs tự đập có thể xảy ra trong tim bị tổn thương, ngay cả khi quần thể tế bào sống sót rất nhỏ.
Từ khóa
#tế bào cơ tim hình dạng bất thường #tự thực bào #thiếu máu cục bộ #tế bào tim #quần thể tế bào sống sótTài liệu tham khảo
Barile L, Messina E, Giacomello A, Marban E (2007) Endogenous cardiac stem cells. Prog Cardiovasc Dis 50:31–48
Bleeker WK, Mackaay AJ, Masson-Pevet M, Bouman LN, Becker AE (1980) Functional and morphological organization of the rabbit sinus node. Circ Res 46:11–22
Bouman LN, Jongsma HJ (1986) Structure and function of the sino-atrial node: a review. Eur Heart J 7:94–104
Claycomb WC, Lanson NA Jr, Stallworth BS, Egeland DB, Delcarpio JB, Bahinski A, Izzo NJ Jr (1998) HL-1 cells: a cardiac muscle cell line that contracts and retains phenotypic characteristics of the adult cardiomyocyte. Proc Natl Acad Sci USA 95:2979–2984
Colucci WS (1997) Molecular and cellular mechanisms of myocardial failure. Am J Cardiol 80:15L–25L
Decker RS, Wildenthal K (1980) Lysosomal alterations in hypoxic and reoxygenated hearts. I. Ultrastructural and cytochemical changes. Am J Pathol 98:425–444
Diaz RJ, Losito VA, Mao GD, Ford MK, Backx PH, Wilson GJ (1999) Chloride channel inhibition blocks the protection of ischemic preconditioning and hypo-osmotic stress in rabbit ventricular myocardium. Circ Res 84:763–775
Dukes ID, Vaughan Williams EM (1984) Effects of selective α1-, α2-, β1-and β2-adrenoceptor stimulation on potentials and contractions in the rabbit heart. J Physiol 355:523–546
Hamacher-Brady A, Brady NR, Gottlieb RA (2006) Enhancing macroautophagy protects against ischemia/reperfusion injury in cardiac myocytes. J Biol Chem 281:29776–29787
Irisawa H, Brown HF, Giles W (1993) Cardiac pacemaking in the sinoatrial node. Physiol Rev 73:197–227
James TN, Sherf L, Fine G, Morales AR (1966) Comparative ultrastructure of the sinus node in man and dog. Circulation 34:139–163
Kabeya Y, Mizushima N, Ueno T, Yamamoto A, Kirisako T, Noda T, Kominami E, Ohsumi Y, Yoshimori T (2000) LC3, a mammalian homologue of yeast Apg8p, is localized in autophagosome membranes after processing. EMBO J 19:5720–5728
Klionsky DJ, Emr SD (2000) Autophagy as a regulated pathway of cellular degradation. Science 290:1717–1721
Kuma A, Hatano M, Matsui M, Yamamoto A, Nakaya H, Yoshimori T, Ohsumi Y, Tokuhisa T, Mizushima N (2004) The role of autophagy during the early neonatal starvation period. Nature 432:1032–1036
Leri A, Kajstura J, Anversa P (2005) Cardiac stem cells and mechanisms of myocardial regeneration. Physiol Rev 85:1373–1416
Levine B, Klionsky DJ (2004) Development by self-digestion: molecular mechanisms and biological functions of autophagy. Dev Cell 6:463–477
Limana F, Urbanek K, Chimenti S, Quaini F, Leri A, Kajstura J, Nadal-Ginard B, Izumo S, Anversa P (2002) bcl-2 overexpression promotes myocyte proliferation. Proc Natl Acad Sci USA 99:6257–6262
Lutz M, Rosenberg M, Kiessling F, Eckstein V, Heger T, Krebs J, Ho AD, Katus HA, Frey N (2008) Local injection of stem cell factor (SCF) improves myocardial homing of systemically delivered c-kit+ bone marrow-derived stem cells. Cardiovasc Res 77:143–150
Maiuri MC, Zalckvar E, Kimchi A, Kroemer G (2007) Self-eating and self-killing: crosstalk between autophagy and apoptosis. Nat Rev Mol Cell Biol 8:741–752
Matsui Y, Takagi H, Qu X, Abdellatif M, Sakoda H, Asano T, Levine B, Sadoshima J (2007) Distinct roles of autophagy in the heart during ischemia and reperfusion: roles of AMP-activated protein kinase and Beclin 1 in mediating autophagy. Circ Res 100:914–922
Matsuura K, Nagai T, Nishigaki N, Oyama T, Nishi J, Wada H, Sano M, Toko H, Akazawa H, Sato T, Nakaya H, Kasanuki H, Komuro I (2004) Adult cardiac Sca-1-positive cells differentiate into beating cardiomyocytes. J Biol Chem 279:11384–11391
Mauro A (1961) Satellite cell of skeletal muscle fibers. J Biophys Biochem Cytol 9:493–495
Mizushima N, Sugita H, Yoshimori T, Ohsumi Y (1998) A new protein conjugation system in human. The counterpart of the yeast Apg12p conjugation system essential for autophagy. J Biol Chem 273:33889–33892
Morgan JE, Partridge TA (2003) Muscle satellite cells. Int J Biochem Cell Biol 35:1151–1156
Nag AC (1980) Study of non-muscle cells of the adult mammalian heart: a fine structural analysis and distribution. Cytobios 28:41–61
Nakai A, Yamaguchi O, Takeda T, Higuchi Y, Hikoso S, Taniike M, Omiya S, Mizote I, Matsumura Y, Asahi M, Nishida K, Hori M, Mizushima N, Otsu K (2007) The role of autophagy in cardiomyocytes in the basal state and in response to hemodynamic stress. Nat Med 13:619–624
Oh H, Bradfute SB, Gallardo TD, Nakamura T, Gaussin V, Mishina Y, Pocius J, Michael LH, Behringer RR, Garry DJ, Entman ML, Schneider MD (2003) Cardiac progenitor cells from adult myocardium: homing, differentiation, and fusion after infarction. Proc Natl Acad Sci USA 100:12313–12318
Omatsu-Kanbe M, Matsuura H (2009) A novel type of self-beating cardiomyocytes in adult mouse ventricles. Biochem Biophys Res Commun 381:361–366
Omatsu-Kanbe M, Yamamoto T, Matsuura H (2011) Autophagy is constitutively active in normal mouse sino-atrial nodal cells. Acta Histochem Cytochem 44:223–231
Omatsu-Kanbe M, Yamamoto T, Mori Y, Matsuura H (2010) Self-beating atypically shaped cardiomyocytes survive a long-term postnatal development while preserving the expression of fetal cardiac genes in mice. J Histochem Cytochem 58:543–551
Opthof T, de Jonge B, Mackaay AJ, Bleeker WK, Masson-Pevet M, Jongsma HJ, Bouman LN (1985) Functional and morphological organization of the guinea-pig sinoatrial node compared with the rabbit sinoatrial node. J Mol Cell Cardiol 17:549–564
Oyama T, Nagai T, Wada H, Naito AT, Matsuura K, Iwanaga K, Takahashi T, Goto M, Mikami Y, Yasuda N, Akazawa H, Uezumi A, Takeda S, Komuro I (2007) Cardiac side population cells have a potential to migrate and differentiate into cardiomyocytes in vitro and in vivo. J Cell Biol 176:329–341
Parker KK, Ingber DE (2007) Extracellular matrix, mechanotransduction and structural hierarchies in heart tissue engineering. Philos Trans R Soc Lond B 362:1267–1279
Poindexter BJ, Smith JR, Buja LM, Bick RJ (2001) Calcium signaling mechanisms in dedifferentiated cardiac myocytes: comparison with neonatal and adult cardiomyocytes. Cell Calcium 30:373–382
Sciarretta S, Zhai P, Shao D, Maejima Y, Robbins J, Volpe M, Condorelli G, Sadoshima J (2012) Rheb is a critical regulator of autophagy during myocardial ischemia: pathophysiological implications in obesity and metabolic syndrome. Circulation 125:1134–1146
Shan D, Marchase RB, Chatham JC (2008) Overexpression of TRPC3 increases apoptosis but not necrosis in response to ischemia-reperfusion in adult mouse cardiomyocytes. Am J Physiol 294:C833–C841
Shimomura H, Terasaki F, Hayashi T, Kitaura Y, Isomura T, Suma H (2001) Autophagic degeneration as a possible mechanism of myocardial cell death in dilated cardiomyopathy. Jpn Circ J 65:965–968
Shioya T (2007) A simple technique for isolating healthy heart cells from mouse models. J Physiol Sci 57:327–335
Soonpaa MH, Field LJ (1998) Survey of studies examining mammalian cardiomyocyte DNA synthesis. Circ Res 83:15–26
Taegtmeyer H, Sen S, Vela D (2010) Return to the fetal gene program: a suggested metabolic link to gene expression in the heart. Ann NY Acad Sci 1188:191–198
Towbin JA, Bowles NE (2002) The failing heart. Nature 415:227–233
Yamamoto A, Tagawa Y, Yoshimori T, Moriyama Y, Masaki R, Tashiro Y (1998) Bafilomycin A1 prevents maturation of autophagic vacuoles by inhibiting fusion between autophagosomes and lysosomes in rat hepatoma cell line, H-4-II-E cells. Cell Struct Funct 23:33–42
Zaglia T, Dedja A, Candiotto C, Cozzi E, Schiaffino S, Ausoni S (2009) Cardiac interstitial cells express GATA4 and control dedifferentiation and cell cycle re-entry of adult cardiomyocytes. J Mol Cell Cardiol 46:653–662
Zakharova L, Mastroeni D, Mutlu N, Molina M, Goldman S, Diethrich E, Gaballa MA (2010) Transplantation of cardiac progenitor cell sheet onto infarcted heart promotes cardiogenesis and improves function. Cardiovasc Res 87:40–49
Zhang Y, Li TS, Lee ST, Wawrowsky KA, Cheng K, Galang G, Malliaras K, Abraham MR, Wang C, Marban E (2010) Dedifferentiation and proliferation of mammalian cardiomyocytes. PLoS ONE 5:e12559