วันอังคารที่ 23 กรกฎาคม 2013 - ในบทความใหม่ที่ตีพิมพ์ในสัปดาห์นี้ในวารสาร 'Nature' ทีมจากโรงเรียนแพทย์ Perelman แห่งมหาวิทยาลัยเพนซิลเวเนียในสหรัฐอเมริกาแสดงให้เห็นว่าหลอดเลือดในปอดที่เชื่อมต่อกัน หัวใจไปที่ปอดพัฒนาแม้ในกรณีที่ไม่มีปอด หนูที่ยับยั้งการพัฒนาปอดยังคงมีหลอดเลือดในปอดซึ่งเปิดเผยต่อนักวิจัยว่าผู้มีภาวะหัวใจหยุดเต้นหรือสเต็มเซลล์มีความจำเป็นต่อการพัฒนาร่วมของหัวใจและปอด
วิวัฒนาการของการปรับตัวเพื่อชีวิตบนโลกนี้มีนักชีววิทยาที่งงงวยมานานซึ่งรู้ว่าการพัฒนาร่วมของระบบหัวใจและหลอดเลือดและระบบปอดเป็นการปรับตัวเมื่อเร็ว ๆ นี้ของการวิวัฒนาการของสิ่งมีชีวิตนอกน้ำ ฟังก์ชั่นของหัวใจด้วยฟังก์ชั่นการแลกเปลี่ยนก๊าซของปอดซึ่งเป็นหนึ่งในอวัยวะล่าสุดที่มีการพัฒนาในสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมและไม่ต้องสงสัยที่สำคัญที่สุดสำหรับชีวิตบนบก
การประสานงานที่สมบูรณ์ของเซลล์ของทั้งสองระบบนี้จะแสดงให้เห็นในระหว่างการพัฒนาของตัวอ่อนเมื่อเซลล์ต้นกำเนิดดั้งเดิมของปอดยื่นออกมาเข้าไปในเซลล์หัวใจกำเนิดดั้งเดิมในขณะที่อวัยวะทั้งสองพัฒนาในแบบคู่ขนานในรูปแบบการไหลเวียนของหัวใจ อย่างไรก็ตามไม่ค่อยมีใครรู้เกี่ยวกับสัญญาณระดับโมเลกุลที่เป็นแนวทางในการพัฒนาพร้อมกันและวิธีการที่เซลล์ต้นกำเนิดทั่วไปสำหรับทั้งสองอวัยวะสามารถมีอิทธิพลต่อพยาธิสภาพของโรคที่เกี่ยวข้องเช่นความดันโลหิตสูงในปอด
ทีมของเพนน์นำโดยเอ็ดเวิร์ดอี. มอร์ริสเซย์ศาสตราจารย์ด้านการแพทย์และชีววิทยาเซลล์และการพัฒนาและผู้อำนวยการด้านวิทยาศาสตร์ของสถาบันเพนน์เพื่อการปฏิรูปการแพทย์ระบุประชากรของเซลล์ต้นกำเนิด mesoderm ที่เรียกว่า CPP เซลล์ตัวอ่อนอื่น ๆ ในระยะเริ่มต้นโดยการแสดงออกของโมเลกุลส่งสัญญาณการศึกษา Wnt2
"เราสงสัยว่าเซลล์ต้นกำเนิดเหล่านี้มีความสามารถในการสร้างหัวใจและปอดหรือไม่ - Morrisey กล่าว - ข้อมูลของเราแสดงว่ามีเซลล์ Wnt2 บวกก่อนการพัฒนาปอดและช่วยประสานงานการพัฒนาของปอดและหัวใจโดยการสร้างเซลล์ใน เนื้อเยื่อทั้งสอง "
คำถามที่ว่าปอดพัฒนาและเชื่อมต่อกับระบบหัวใจและหลอดเลือดได้ทำให้ทีมงานทดลองของ Morrisey สนใจมานานหลายปีแล้ว "เป็นเรื่องที่ชัดเจนสำหรับทุกคนที่ได้ศึกษากายวิภาคของสัตว์บกส่วนใหญ่ที่หัวใจและปอดมีการเชื่อมโยงอย่างใกล้ชิดสิ่งนี้สะท้อนให้เห็นแม้กระทั่งในเวชศาสตร์คลินิกซึ่งมีอยู่หลายแห่งรวมถึงโรงเรียนแพทย์ Perelman ซึ่งแผนกเวชศาสตร์หัวใจและหลอดเลือดเคยเป็นที่รู้จักในนามแผนกเวชศาสตร์โรคหัวใจ "มอร์ริสกล่าว
ห้องปฏิบัติการของ Morrisey เริ่มต้นการวิจัยโดยถามคำถามง่ายๆสองสามข้อว่าปอดและหัวใจร่วมกันพัฒนาอย่างไรและสัญญาณวิกฤตที่ควบคุมกระบวนการนี้คืออะไร ความก้าวหน้าในงานนี้เกิดขึ้นเมื่อทีมมีรูปแบบการแสดงออกของยีน Wnt2
นักวิทยาศาสตร์คนนี้กล่าวว่า Wnt2 แสดงออกในที่ที่ไม่เหมือนใครในตัวอ่อนระยะแรกซึ่งอยู่ระหว่างจุดเริ่มต้นของหัวใจกับท่อของลำไส้จากที่ที่ปอดจะเกิดขึ้น สิ่งนี้ทำให้ผู้เขียนสามารถสร้างระบบจำลองในหนูที่มีลักษณะทางกายวิภาคของหัวใจและปอดคล้ายกับมนุษย์และตรวจสอบว่าเซลล์บวก Wnt2 สามารถประสานการพัฒนาของหัวใจและปอดได้หรือไม่
จากการติดตามเชื้อสายของเซลล์นี้พวกเขาแสดงให้เห็นว่าเซลล์ Wnt2 สร้างโคลนส่วนบุคคลซึ่งในที่สุดก็สร้างเนื้อเยื่อหัวใจและปอดรวมถึง cardiomyocytes และเซลล์หลอดเลือดเช่นกล้ามเนื้อเรียบของหลอดเลือด ดังนั้นพวกเขาค้นพบว่า CPP สามารถสร้างเซลล์ตัวอ่อนระยะแรกส่วนใหญ่ในหัวใจและปอด การศึกษาเหล่านี้ยังแสดงให้เห็นว่าเซลล์ต่าง ๆ ในปอดมีความสัมพันธ์กันเช่นกล้ามเนื้อเรียบของหลอดเลือดและทางเดินหายใจมีเซลล์ต้นกำเนิดทั่วไปในปอด
การพัฒนาของ CPP ถูกควบคุมโดยการแสดงออกของโปรตีนที่รู้จักกันดีอื่นที่เรียกว่า 'เม่น' ซึ่งเป็นสิ่งจำเป็นสำหรับการเชื่อมต่อที่เหมาะสมของหลอดเลือดในปอดกับหัวใจ การศึกษาเหล่านี้แสดงให้เห็นว่า 'สัตว์ชนิดหนึ่งที่มีขนแหลมคล้ายเม่น' ซึ่งแสดงโดยเซลล์ต้นกำเนิดปอดต้นยังช่วยส่งเสริม CPP เพื่อแยกความแตกต่างในองค์ประกอบกล้ามเนื้อเรียบของหลอดเลือดในปอด
การค้นพบเหล่านี้บ่งชี้ว่าประชากรใหม่ของผู้มีอำนาจในการสร้างหัวใจที่หลากหลายที่ประสานงานการพัฒนาของหัวใจและปอดซึ่งจำเป็นสำหรับการปรับตัวให้เข้ากับการดำรงอยู่ของโลก นอกจากนี้พวกเขายังมีความหมายที่สำคัญสำหรับโรคที่ส่งผลกระทบต่อทั้งสองอวัยวะเช่นความดันโลหิตสูงในปอดเนื่องจากมันไม่ชัดเจนว่าความดันโลหิตสูงในปอดเป็นโรคปอดหรือว่ามีข้อบกพร่องภายในหัวใจหรือระบบหัวใจและหลอดเลือด
การระบุ CPP สามารถให้ข้อมูลที่สำคัญเกี่ยวกับความดันโลหิตสูงในปอดและโรคอื่น ๆ โดยการระบุเซลล์ต้นกำเนิดร่วมกันสำหรับอวัยวะทั้งสอง การศึกษาในอนาคตจะมุ่งเน้นไปที่ว่า CPP มีอยู่ในระบบหัวใจและหลอดเลือดในผู้ใหญ่หรือไม่และพวกเขามีบทบาทในการตอบสนองของปอดและหัวใจต่อการบาดเจ็บหรือโรค
ที่มา:
แท็ก:
สุขภาพ ความงาม ข่าว
วิวัฒนาการของการปรับตัวเพื่อชีวิตบนโลกนี้มีนักชีววิทยาที่งงงวยมานานซึ่งรู้ว่าการพัฒนาร่วมของระบบหัวใจและหลอดเลือดและระบบปอดเป็นการปรับตัวเมื่อเร็ว ๆ นี้ของการวิวัฒนาการของสิ่งมีชีวิตนอกน้ำ ฟังก์ชั่นของหัวใจด้วยฟังก์ชั่นการแลกเปลี่ยนก๊าซของปอดซึ่งเป็นหนึ่งในอวัยวะล่าสุดที่มีการพัฒนาในสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมและไม่ต้องสงสัยที่สำคัญที่สุดสำหรับชีวิตบนบก
การประสานงานที่สมบูรณ์ของเซลล์ของทั้งสองระบบนี้จะแสดงให้เห็นในระหว่างการพัฒนาของตัวอ่อนเมื่อเซลล์ต้นกำเนิดดั้งเดิมของปอดยื่นออกมาเข้าไปในเซลล์หัวใจกำเนิดดั้งเดิมในขณะที่อวัยวะทั้งสองพัฒนาในแบบคู่ขนานในรูปแบบการไหลเวียนของหัวใจ อย่างไรก็ตามไม่ค่อยมีใครรู้เกี่ยวกับสัญญาณระดับโมเลกุลที่เป็นแนวทางในการพัฒนาพร้อมกันและวิธีการที่เซลล์ต้นกำเนิดทั่วไปสำหรับทั้งสองอวัยวะสามารถมีอิทธิพลต่อพยาธิสภาพของโรคที่เกี่ยวข้องเช่นความดันโลหิตสูงในปอด
ทีมของเพนน์นำโดยเอ็ดเวิร์ดอี. มอร์ริสเซย์ศาสตราจารย์ด้านการแพทย์และชีววิทยาเซลล์และการพัฒนาและผู้อำนวยการด้านวิทยาศาสตร์ของสถาบันเพนน์เพื่อการปฏิรูปการแพทย์ระบุประชากรของเซลล์ต้นกำเนิด mesoderm ที่เรียกว่า CPP เซลล์ตัวอ่อนอื่น ๆ ในระยะเริ่มต้นโดยการแสดงออกของโมเลกุลส่งสัญญาณการศึกษา Wnt2
"เราสงสัยว่าเซลล์ต้นกำเนิดเหล่านี้มีความสามารถในการสร้างหัวใจและปอดหรือไม่ - Morrisey กล่าว - ข้อมูลของเราแสดงว่ามีเซลล์ Wnt2 บวกก่อนการพัฒนาปอดและช่วยประสานงานการพัฒนาของปอดและหัวใจโดยการสร้างเซลล์ใน เนื้อเยื่อทั้งสอง "
คำถามที่ว่าปอดพัฒนาและเชื่อมต่อกับระบบหัวใจและหลอดเลือดได้ทำให้ทีมงานทดลองของ Morrisey สนใจมานานหลายปีแล้ว "เป็นเรื่องที่ชัดเจนสำหรับทุกคนที่ได้ศึกษากายวิภาคของสัตว์บกส่วนใหญ่ที่หัวใจและปอดมีการเชื่อมโยงอย่างใกล้ชิดสิ่งนี้สะท้อนให้เห็นแม้กระทั่งในเวชศาสตร์คลินิกซึ่งมีอยู่หลายแห่งรวมถึงโรงเรียนแพทย์ Perelman ซึ่งแผนกเวชศาสตร์หัวใจและหลอดเลือดเคยเป็นที่รู้จักในนามแผนกเวชศาสตร์โรคหัวใจ "มอร์ริสกล่าว
ห้องปฏิบัติการของ Morrisey เริ่มต้นการวิจัยโดยถามคำถามง่ายๆสองสามข้อว่าปอดและหัวใจร่วมกันพัฒนาอย่างไรและสัญญาณวิกฤตที่ควบคุมกระบวนการนี้คืออะไร ความก้าวหน้าในงานนี้เกิดขึ้นเมื่อทีมมีรูปแบบการแสดงออกของยีน Wnt2
นักวิทยาศาสตร์คนนี้กล่าวว่า Wnt2 แสดงออกในที่ที่ไม่เหมือนใครในตัวอ่อนระยะแรกซึ่งอยู่ระหว่างจุดเริ่มต้นของหัวใจกับท่อของลำไส้จากที่ที่ปอดจะเกิดขึ้น สิ่งนี้ทำให้ผู้เขียนสามารถสร้างระบบจำลองในหนูที่มีลักษณะทางกายวิภาคของหัวใจและปอดคล้ายกับมนุษย์และตรวจสอบว่าเซลล์บวก Wnt2 สามารถประสานการพัฒนาของหัวใจและปอดได้หรือไม่
จากการติดตามเชื้อสายของเซลล์นี้พวกเขาแสดงให้เห็นว่าเซลล์ Wnt2 สร้างโคลนส่วนบุคคลซึ่งในที่สุดก็สร้างเนื้อเยื่อหัวใจและปอดรวมถึง cardiomyocytes และเซลล์หลอดเลือดเช่นกล้ามเนื้อเรียบของหลอดเลือด ดังนั้นพวกเขาค้นพบว่า CPP สามารถสร้างเซลล์ตัวอ่อนระยะแรกส่วนใหญ่ในหัวใจและปอด การศึกษาเหล่านี้ยังแสดงให้เห็นว่าเซลล์ต่าง ๆ ในปอดมีความสัมพันธ์กันเช่นกล้ามเนื้อเรียบของหลอดเลือดและทางเดินหายใจมีเซลล์ต้นกำเนิดทั่วไปในปอด
การพัฒนาของ CPP ถูกควบคุมโดยการแสดงออกของโปรตีนที่รู้จักกันดีอื่นที่เรียกว่า 'เม่น' ซึ่งเป็นสิ่งจำเป็นสำหรับการเชื่อมต่อที่เหมาะสมของหลอดเลือดในปอดกับหัวใจ การศึกษาเหล่านี้แสดงให้เห็นว่า 'สัตว์ชนิดหนึ่งที่มีขนแหลมคล้ายเม่น' ซึ่งแสดงโดยเซลล์ต้นกำเนิดปอดต้นยังช่วยส่งเสริม CPP เพื่อแยกความแตกต่างในองค์ประกอบกล้ามเนื้อเรียบของหลอดเลือดในปอด
การค้นพบเหล่านี้บ่งชี้ว่าประชากรใหม่ของผู้มีอำนาจในการสร้างหัวใจที่หลากหลายที่ประสานงานการพัฒนาของหัวใจและปอดซึ่งจำเป็นสำหรับการปรับตัวให้เข้ากับการดำรงอยู่ของโลก นอกจากนี้พวกเขายังมีความหมายที่สำคัญสำหรับโรคที่ส่งผลกระทบต่อทั้งสองอวัยวะเช่นความดันโลหิตสูงในปอดเนื่องจากมันไม่ชัดเจนว่าความดันโลหิตสูงในปอดเป็นโรคปอดหรือว่ามีข้อบกพร่องภายในหัวใจหรือระบบหัวใจและหลอดเลือด
การระบุ CPP สามารถให้ข้อมูลที่สำคัญเกี่ยวกับความดันโลหิตสูงในปอดและโรคอื่น ๆ โดยการระบุเซลล์ต้นกำเนิดร่วมกันสำหรับอวัยวะทั้งสอง การศึกษาในอนาคตจะมุ่งเน้นไปที่ว่า CPP มีอยู่ในระบบหัวใจและหลอดเลือดในผู้ใหญ่หรือไม่และพวกเขามีบทบาทในการตอบสนองของปอดและหัวใจต่อการบาดเจ็บหรือโรค
ที่มา:
