成纤维细胞是心脏的重要组成部分，它们在心脏结构、发育和对心脏损伤的反应中发挥着关键作用。在此背景下，巴塞罗那大学领导的一项最新研究表明，一种创新的体外模型能够精确分析心脏成纤维细胞的激活机制、细胞身份和功能特性。这些细胞不仅在心脏胚胎发育过程中至关重要，还在与各种心血管疾病相关的心脏纤维化过程中发挥决定性作用。
这项发表在《疾病模型与机制》期刊上的突破性成果，代表了首个在转基因小鼠中开发的体外模型，能够特异性分离源自心脏外层（心外膜）的成纤维细胞。
这一创新工具使科学家能够更精确地分析这些细胞在心脏纤维化中的作用，此外，还为筛选和开发新的治疗策略铺平了道路——目前针对这些疾病的完全有效的药物治疗仍然缺乏。
该研究由巴塞罗那大学生物医学研究所（IBUB）首席研究员、生物学院细胞生物学、生理学和免疫学系Celltec UB研究小组成员Ofelia Martínez-Estrada教授领导。第一作者是同样来自Celltec UB小组和IBUB的Claudia Müller-Sánchez和María Gertrudis Muñiz-Banciella。合著者包括Celltec UB的Manuel Reina教授和同一研究小组及巴塞罗那大学神经科学研究所（UBneuro）的Francesc X. Soriano教授。
在心脏发育中发挥关键作用的细胞
在过去的几十年中，已开发出多种基于WT1基因表达的转基因小鼠模型。该基因在心脏发育过程中心外膜和心外膜来源的细胞中表达，并且在冠状血管系统的发育中也起着关键作用。
作为研究的一部分，研究团队开发了一种三重转基因小鼠模型，该模型能够通过WT1基因活性的报告表达来追踪和表征心外膜来源的成纤维细胞。
"心外膜来源的成纤维细胞在胚胎心脏形成和心脏纤维化过程中都是关键细胞，"领导巴塞罗那大学细胞生物学、免疫学和生理学系以及IBUB心血管发育研究的Ofelia Martínez-Estrada教授表示。
"利用这种动物模型，我们成功地选择性获得了永生化成纤维细胞。结果是一种宝贵且多用途的体外平台，使我们能够研究这些细胞的激活、分化和可塑性，而这些过程在成人心脏纤维化中至关重要，"被选入该期刊"第一人称"专栏的首席作者Müller-Sánchez和Gertrudis Muñiz-Banciella表示。
修复心脏病发作留下的疤痕
除了这些发现外，研究团队还成功地微调和优化了细胞培养条件，以选择性促进特定成纤维细胞亚群的生长，从而增强了文章中所述模型的灵活性。这些进展可能有助于更深入地了解这些细胞的功能。
"Müller-Sánchez和Gertrudis Muñiz-Banciella解释道："本研究中生成的永生化成纤维细胞为识别刺激诱导心脏成纤维细胞纤维化的途径提供了有价值的手段。这一科学贡献是体内研究的补充工具。"
这些细胞的基因修饰能力为开发针对不同标志物的模型开辟了新的可能性。"这一突破将帮助我们更好地理解驱动心脏纤维化的细胞和分子过程，并将促进开发更有针对性和更有效的治疗方法，"专家们指出。
"该模型的科学意义也超出了心脏发育研究，"他们继续说道，"心脏病发作后增殖的成纤维细胞与新生儿成纤维细胞非常相似，这一特性突显了我们模型的相关性，因为成年哺乳动物的心脏再生能力有限。"
"此外，心脏病发作后的恢复是通过疤痕形成发生的，其中源自心外膜的常驻成纤维细胞起着核心作用，"作者指出，"了解调控心脏成纤维细胞增殖和分化为特定亚群的机制，有助于开发治疗策略，既能减轻病理性纤维化的影响，又能保留心脏损伤后必要的伤口愈合过程。"
出版详情
Claudia Müller-Sánchez等，《用于研究源自心外膜的心脏成纤维细胞生物学的创新体外模型》，《疾病模型与机制》(2026)。DOI: 10.1242/dmm.052601
关键医学概念
成纤维细胞、心脏纤维化、WT1转录因子
临床分类
心脏病学
由巴塞罗那大学提供
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