周産期誘導体のパラクリンの役割の調査：ヒト羊水液幹細胞 - エクストセルセルは、心筋細胞の更新の有望な一過性の可能性を示しています

心筋細胞の更新は、心臓再生に対する満たされていない臨床的ニーズを表しています。幹細胞のパラクリン療法は、心臓の中の復活メカニズムを復活させることに注意を向けています。以前に、ヒト羊水由来の幹細胞（HAFSC）が心臓保護を提供し、心筋虚血および心毒性の前臨床モデルで心臓修復を促進するために発揮できるパラクリン効果を特徴づけました。ここでは、HAFSC秘密型製剤、すなわち、それから分離された細胞外小胞（HAFSC-EV）を介したHAFSC条件付き培地（HAFSC-CM）が心筋細胞の更新を誘導できるかどうかを分析します。C-KIT+ HAFSCは、予定されたCセクション手順（周産期HAFSC）中に、妊娠後出前羊水穿刺（胎児HAFSC）の残りのサンプルおよび臨床廃棄物III妊娠症羊液から得られました。HAFSCは、HAFSC-CMとEVSを心臓活性因子を濃縮するために、1％O2未満でプライミングされました。新生児マウス心室心筋細胞（MNVCM）は、相互に排他的な核信号によって細胞周期蛍光タグ付けを伴うR26PFUCCI2マウスの心臓組織から分離しました。MNVCMは、胎児と周産期のHAFSC-CMおよびHAFSC-EVSによって刺激され、腹腔内送達を介した心筋梗塞（MI）のR26PFUCCI2新生児マウスモデルにおけるin vivo評価の最も有望な製剤を特定しました。周産期のHAFSCセクレトームは有意な心原性効果を提供しませんでしたが、胎児のHAFSC-EVは、ビヒクルで調理された細胞で細胞質分裂を4.5倍に引き起こしながら、SからM相へのMNVCM遷移を2倍有意に維持しました。処理されたMNVCMは、心臓α-アクチニンの乱化された発現を示し、細胞再生の前に細胞骨格の再配置を示唆し、コフィリン-2の40％の有意なダウンレギュレーションと重合F-アクチンの正の傾向を示しました。胎児HAFSC-EVSは、MI後の4日齢の新生児左心室心筋で心筋細胞細胞周期の進行を1.8倍増加させました。しかし、そのような効果は後の段階で失われました。胎児のHAFSC-EVは、YAP関連シグナル伝達によって作用する新生児心臓再生のメディエーターであるアグリンの短いアイソフォームで濃縮されました。しかし、YAP阻害剤のin vitro塗布ベルテポルフィンは、MNVCMのEVパラクリン刺激に部分的に影響を与えました。発達的に少年胎児HAFSCによって分泌されるEVは、おそらく他の要因と組み合わせてアグリンを含む候補者の細胞間輸送を介して、ある拡張に対する心筋細胞の更新をサポートできます。これらの周産期誘導体が有望な心原性効果は、それらの特定の作用メカニズムを定義し、治療機会への潜在的な翻訳を強化するためにさらなる調査が必要です。

Cardiomyocyte renewal represents an unmet clinical need for cardiac regeneration. Stem cell paracrine therapy has attracted increasing attention to resurge rescue mechanisms within the heart. We previously characterized the paracrine effects that human amniotic fluid-derived stem cells (hAFSC) can exert to provide cardioprotection and enhance cardiac repair in preclinical models of myocardial ischemia and cardiotoxicity. Here, we analyze whether hAFSC secretome formulations, namely, hAFSC conditioned medium (hAFSC-CM) over extracellular vesicles (hAFSC-EVs) separated from it, can induce cardiomyocyte renewal. c-KIT+ hAFSC were obtained by leftover samples of II trimester prenatal amniocentesis (fetal hAFSC) and from clinical waste III trimester amniotic fluid during scheduled C-section procedures (perinatal hAFSC). hAFSC were primed under 1% O2 to enrich hAFSC-CM and EVs with cardioactive factors. Neonatal mouse ventricular cardiomyocytes (mNVCM) were isolated from cardiac tissue of R26pFUCCI2 mice with cell cycle fluorescent tagging by mutually exclusive nuclear signal. mNVCM were stimulated by fetal versus perinatal hAFSC-CM and hAFSC-EVs to identify the most promising formulation for in vivo assessment in a R26pFUCCI2 neonatal mouse model of myocardial infarction (MI) via intraperitoneal delivery. While the perinatal hAFSC secretome did not provide any significant cardiogenic effect, fetal hAFSC-EVs significantly sustained mNVCM transition from S to M phase by 2-fold, while triggering cytokinesis by 4.5-fold over vehicle-treated cells. Treated mNVCM showed disorganized expression of cardiac alpha-actinin, suggesting cytoskeletal re-arrangements prior to cell renewal, with a 40% significant downregulation of Cofilin-2 and a positive trend of polymerized F-Actin. Fetal hAFSC-EVs increased cardiomyocyte cell cycle progression by 1.8-fold in the 4-day-old neonatal left ventricle myocardium short term after MI; however, such effect was lost at the later stage. Fetal hAFSC-EVs were enriched with a short isoform of Agrin, a mediator of neonatal heart regeneration acting by YAP-related signaling; yet in vitro application of YAP inhibitor verteporfin partially affected EV paracrine stimulation on mNVCM. EVs secreted by developmentally juvenile fetal hAFSC can support cardiomyocyte renewal to some extension, via intercellular conveyance of candidates possibly involving Agrin in combination with other factors. These perinatal derivative promising cardiogenic effects need further investigation to define their specific mechanism of action and enhance their potential translation into therapeutic opportunity.