Cardiomyocyte proliferation stops at birth when the heart is no longer exposed to maternal blood and, likewise, to regulatory T cells (Tregs) that are expanded to promote maternal tolerance towards the fetus. Here, we report a role of Tregs in promoting cardiomyocyte proliferation. Treg-conditioned medium promotes cardiomyocyte proliferation, similar to the serum from pregnant animals. Proliferative cardiomyocytes are detected in the heart of pregnant mothers, and Treg depletion during pregnancy decreases both maternal and fetal cardiomyocyte proliferation. Treg depletion after myocardial infarction results in depressed cardiac function, massive inflammation, and scarce collagen deposition. In contrast, Treg injection reduces infarct size, preserves contractility, and increases the number of proliferating cardiomyocytes. The overexpression of six factors secreted by Tregs (Cst7, Tnfsf11, Il33, Fgl2, Matn2, and Igf2) reproduces the therapeutic effect. In conclusion, Tregs promote fetal and maternal cardiomyocyte proliferation in a paracrine manner and improve the outcome of myocardial infarction.

Rationale Alveolar type II (ATII) cells act as adult stem cells contributing to alveolar type I (ATI) cell renewal and play a major role in idiopathic pulmonary fibrosis (IPF), as supported by familial cases harbouring mutations in genes specifically expressed by these cells. During IPF, ATII cells lose their regenerative potential and aberrantly express pathways contributing to epithelial–mesenchymal transition (EMT). The microRNA miR-200 family is downregulated in IPF, but its effect on human IPF ATII cells remains unproven. We wanted to 1) evaluate the characteristics and transdifferentiating ability of IPF ATII cells, and 2) test whether miR-200 family members can rescue the regenerative potential of fibrotic ATII cells. Methods ATII cells were isolated from control or IPF lungs and cultured in conditions promoting their transdifferentiation into ATI cells. Cells were either phenotypically monitored over time or transfected with miR-200 family members to evaluate the microRNA effect on the expression of transdifferentiation, senescence and EMT markers. Results IPF ATII cells show a senescent phenotype (p16 and p21), overexpression of EMT (ZEB1/2) and impaired expression of ATI cell markers (AQP5 and HOPX) after 6 days of culture in differentiating medium. Transfection with certain miR-200 family members (particularly miR-200b-3p and miR-200c-3p) reduced senescence marker expression and restored the ability to transdifferentiate into ATI cells. Conclusions We demonstrated that ATII cells from IPF patients express senescence and EMT markers, and display a reduced ability to transdifferentiate into ATI cells. Transfection with certain miR-200 family members rescues this phenotype, reducing senescence and restoring transdifferentiation marker expression.

Myocardial regeneration is restricted to early postnatal life, when mammalian cardiomyocytes still retain the ability to proliferate. The molecular cues that induce cell cycle arrest of neonatal cardiomyocytes towards terminally differentiated adult heart muscle cells remain obscure. Here we report that the miR-106b∼25 cluster is higher expressed in the early postnatal myocardium and decreases in expression towards adulthood, especially under conditions of overload, and orchestrates the transition of cardiomyocyte hyperplasia towards cell cycle arrest and hypertrophy by virtue of its targetome. In line, gene delivery of miR-106b∼25 to the mouse heart provokes cardiomyocyte proliferation by targeting a network of negative cell cycle regulators including E2f5, Cdkn1c, Ccne1 and Wee1. Conversely, gene-targeted miR-106b∼25 null mice display spontaneous hypertrophic remodeling and exaggerated remodeling to overload by derepression of the prohypertrophic transcription factors Hand2 and Mef2d. Taking advantage of the regulatory function of miR-106b∼ 25 on cardiomyocyte hyperplasia and hypertrophy, viral gene delivery of miR-106b∼25 provokes nearly complete regeneration of the adult myocardium after ischemic injury. Our data demonstrate that exploitation of conserved molecular programs can enhance the regenerative capacity of the injured heart.