Cardiomyocyte Induction and Regeneration for Myocardial Infarction Treatment: Cell Sources and Administration Strategies
Source abstract
Abstract
Abstract Occlusion of coronary artery and subsequent damage or death of myocardium can lead to myocardial infarction (MI) and even heart failure—one of the leading causes of deaths world wide. Notably, myocardium has extremely limited regeneration potential due to the loss or death of cardiomyocytes (i.e., the cells of which the myocardium is comprised) upon MI. A variety of stem cells and stem cell‐derived cardiovascular cells, in situ cardiac fibroblasts and endogenous proliferative epicardium, have been exploited to provide renewable cellular sources to treat injured myocardium. Also, different strategies, including direct injection of cell suspensions, bioactive molecules, or cell‐incorporated biomaterials, and implantation of artificial cardiac scaffolds (e.g., cell sheets and cardiac patches), have been developed to deliver renewable cells and/or bioactive molecules to the MI site for the myocardium regeneration. This article briefly surveys cell sources and delivery strategies, along with biomaterials and their processing techniques, developed for MI treatment. Key issues and challenges, as well as recommendations for future research, are also discussed.
Source: crossref · Quality: baseline
Research context
OpenAlex topics: Tissue Engineering and Regenerative Medicine · Electrospun Nanofibers in Biomedical Applications · Pluripotent Stem Cells Research
SciVX discovery tags are terminology-based. OpenAlex topics are source-provided classifications.
Affiliations
Department of Cell Biology Medical College of Soochow University Suzhou 215123 China
Department of Mechanical Engineering Division of Biomedical Engineering University of Saskatchewan Saskatoon S7N5A9 Canada
Funding
National Natural Science Foundation of China · Natural Sciences and Engineering Research Council of Canada
References (100+)
Show source-provided references
1. 10.1038/nature0706010.1038/nature07060 ↗
2. 10.1038/nature0696910.1038/nature06969 ↗
3. 10.1126/science.116468010.1126/science.1164680 ↗
4. 10.1016/S0735-1097(99)00630-010.1016/S0735-1097(99)00630-0 ↗
5. 10.1038/nrd.2017.10610.1038/nrd.2017.106 ↗
6. 10.1016/j.jacc.2017.11.04210.1016/j.jacc.2017.11.042 ↗
7. 10.1038/labinvest.2017.10010.1038/labinvest.2017.100 ↗
8. 10.1038/nrcardio.2017.3810.1038/nrcardio.2017.38 ↗
9. 10.1016/j.ymthe.2018.05.00910.1016/j.ymthe.2018.05.009 ↗
10. 10.1038/292154a010.1038/292154a0 ↗
11. 10.1073/pnas.78.12.763410.1073/pnas.78.12.7634 ↗
12. 10.1016/0092-8674(92)90317-610.1016/0092-8674(92)90317-6 ↗
13. 10.1038/359550a010.1038/359550a0 ↗
14. 10.1016/j.cell.2013.05.00610.1016/j.cell.2013.05.006 ↗
15. 10.1016/j.stem.2018.06.01810.1016/j.stem.2018.06.018 ↗
16. Doetschman T. C. · J. Embryol. Exp. Morphol. · 1985 · 87 · 27
17. 10.1006/cbir.1996.007610.1006/cbir.1996.0076 ↗
18. 10.1161/01.RES.0000027865.61704.3210.1161/01.RES.0000027865.61704.32 ↗
19. 10.1111/j.1582-4934.2010.01112.x10.1111/j.1582-4934.2010.01112.x ↗
20. 10.1172/JCI20011213110.1172/JCI200112131 ↗
21. 10.1161/CIRCRESAHA.110.22751210.1161/CIRCRESAHA.110.227512 ↗
22. 10.1161/01.CIR.0000068356.38592.6810.1161/01.CIR.0000068356.38592.68 ↗
23. 10.1634/stemcells.2004-018410.1634/stemcells.2004-0184 ↗
24. 10.1038/nbt101410.1038/nbt1014 ↗
25. 10.1161/01.CIR.0000151313.18547.A210.1161/01.CIR.0000151313.18547.A2 ↗
26. 10.1016/S0002-9440(10)62041-X10.1016/S0002-9440(10)62041-X ↗
27. 10.1038/nbt132710.1038/nbt1327 ↗
28. 10.1016/j.jacc.2007.07.05410.1016/j.jacc.2007.07.054 ↗
29. 10.1016/j.scr.2007.06.00110.1016/j.scr.2007.06.001 ↗
30. 10.1016/j.yjmcc.2010.09.00810.1016/j.yjmcc.2010.09.008 ↗
31. 10.1038/nature1131710.1038/nature11317 ↗
32. 10.1038/nature1323310.1038/nature13233 ↗
33. 10.1038/nbt.416210.1038/nbt.4162 ↗
34. 10.1016/S0140-6736(05)67380-110.1016/S0140-6736(05)67380-1 ↗
35. 10.1016/j.stemcr.2019.04.00510.1016/j.stemcr.2019.04.005 ↗
36. 10.1093/eurheartj/ehv18910.1093/eurheartj/ehv189 ↗
37. 10.1016/j.jacc.2017.11.04710.1016/j.jacc.2017.11.047 ↗
38. Bolli R. · Circ. Res. · 2019 · 124 · 115710.1161/CIRCRESAHA.119.314869 ↗
39. 10.1161/CIRCRESAHA.117.31108010.1161/CIRCRESAHA.117.311080 ↗
40. 10.1016/j.cell.2006.07.02410.1016/j.cell.2006.07.024 ↗
41. 10.1016/j.cell.2007.11.01910.1016/j.cell.2007.11.019 ↗
42. 10.1126/science.115152610.1126/science.1151526 ↗
43. 10.1161/CIRCULATIONAHA.108.76956210.1161/CIRCULATIONAHA.108.769562 ↗
44. 10.1161/CIRCRESAHA.108.19223710.1161/CIRCRESAHA.108.192237 ↗
45. 10.1161/CIRCULATIONAHA.109.86888510.1161/CIRCULATIONAHA.109.868885 ↗
46. 10.1016/j.ymthe.2018.02.02610.1016/j.ymthe.2018.02.026 ↗
47. 10.1371/journal.pone.001829310.1371/journal.pone.0018293 ↗
48. 10.1016/j.stem.2011.12.01310.1016/j.stem.2011.12.013 ↗
49. 10.1016/j.yjmcc.2014.04.00510.1016/j.yjmcc.2014.04.005 ↗
50. 10.1073/pnas.142404211210.1073/pnas.1424042112 ↗
51. 10.1016/j.stemcr.2016.10.00910.1016/j.stemcr.2016.10.009 ↗
52. 10.1002/stem.302110.1002/stem.3021 ↗
53. 10.1371/journal.pone.002365710.1371/journal.pone.0023657 ↗
54. 10.1038/nbt.200510.1038/nbt.2005 ↗
55. 10.1161/CIRCULATIONAHA.113.00422810.1161/CIRCULATIONAHA.113.004228 ↗
56. 10.1038/nmeth.140310.1038/nmeth.1403 ↗
57. 10.1038/nature1981510.1038/nature19815 ↗
58. 10.1172/JCI529810.1172/JCI5298 ↗
59. 10.1089/scd.2010.051910.1089/scd.2010.0519 ↗
60. 10.1161/CIRCRESAHA.108.17613110.1161/CIRCRESAHA.108.176131 ↗
61. Szaraz P. · J. Visualized Exp. · 2017 · 126 · 55757
62. 10.1073/pnas.090320110610.1073/pnas.0903201106 ↗
63. 10.1161/hc0102.10144210.1161/hc0102.101442 ↗
64. 10.1161/CIRCULATIONAHA.104.50044710.1161/CIRCULATIONAHA.104.500447 ↗
65. 10.1016/j.scr.2009.12.00310.1016/j.scr.2009.12.003 ↗
66. 10.2217/rme.11.3510.2217/rme.11.35 ↗
67. 10.1016/j.ymthe.2018.08.01210.1016/j.ymthe.2018.08.012 ↗
68. 10.1161/01.CIR.0000121425.42966.F110.1161/01.CIR.0000121425.42966.F1 ↗
69. 10.1111/j.1582-4934.2011.01471.x10.1111/j.1582-4934.2011.01471.x ↗
70. 10.1186/s13287-018-0773-910.1186/s13287-018-0773-9 ↗
71. 10.1172/JCI11673410.1172/JCI116734 ↗
72. 10.1172/JCI11907010.1172/JCI119070 ↗
73. 10.1038/nm0898-92910.1038/nm0898-929 ↗
74. 10.1152/ajpheart.00677.200710.1152/ajpheart.00677.2007 ↗
75. 10.1161/hc37t1.09487110.1161/hc37t1.094871 ↗
76. 10.1161/01.cir.0000087430.17543.b810.1161/01.cir.0000087430.17543.b8 ↗
77. 10.1016/S0735-1097(03)00092-510.1016/S0735-1097(03)00092-5 ↗
78. 10.1016/S0735-1097(03)00081-010.1016/S0735-1097(03)00081-0 ↗
79. 10.1016/j.jacc.2003.06.01710.1016/j.jacc.2003.06.017 ↗
80. 10.1093/eurheartj/ehi15910.1093/eurheartj/ehi159 ↗
81. 10.1016/S0140-6736(03)12458-010.1016/S0140-6736(03)12458-0 ↗
82. 10.1016/j.ahj.2004.03.04310.1016/j.ahj.2004.03.043 ↗
83. 10.1172/JCI20042158910.1172/JCI200421589 ↗
84. 10.1073/pnas.123244710010.1073/pnas.1232447100 ↗
85. 10.1161/CIRCULATIONAHA.107.73410310.1161/CIRCULATIONAHA.107.734103 ↗
86. 10.1161/01.RES.0000174794.22491.a010.1161/01.RES.0000174794.22491.a0 ↗
87. 10.1371/journal.pone.000178910.1371/journal.pone.0001789 ↗
88. 10.1016/j.bbrc.2007.11.08710.1016/j.bbrc.2007.11.087 ↗
89. 10.5966/sctm.2013-012210.5966/sctm.2013-0122 ↗
90. 10.1038/ncb216410.1038/ncb2164 ↗
91. 10.1007/s00441-016-2431-910.1007/s00441-016-2431-9 ↗
92. 10.1161/01.RES.0000089258.40661.0C10.1161/01.RES.0000089258.40661.0C ↗
93. 10.1016/j.cell.2010.07.00210.1016/j.cell.2010.07.002 ↗
94. 10.1038/nature1104410.1038/nature11044 ↗
95. 10.1016/j.biomaterials.2018.11.03410.1016/j.biomaterials.2018.11.034 ↗
96. 10.1016/j.biomaterials.2016.06.03410.1016/j.biomaterials.2016.06.034 ↗
97. 10.1038/nature1113910.1038/nature11139 ↗
98. 10.1038/ncomms924310.1038/ncomms9243 ↗
99. 10.1002/advs.20190181810.1002/advs.201901818 ↗
100. 10.1016/j.stem.2015.12.00110.1016/j.stem.2015.12.001 ↗