通過動物模型開展的動物實驗顯示新技術可修復心肌細胞并促其再生
發布時間：
2022-07-25
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科技日報報道，只有不到1%的成人心肌細胞可以再生，人們死亡時的心肌細胞與出生第一個月以來的心肌細胞基本相同，所以罹患心臟病可能會永久性地削弱心臟。最近，美國休斯敦大學研究人員通過動物模型開展的動物實驗開發出一種新技術，不僅可以修復小鼠的心肌細胞，而且能在心臟病發作或心肌梗塞后使它們再生。這一突破性成果發表在近日的《心血管衰老雜志》上，有望成為治療人類心臟病的有效臨床策略。
這項技術使用合成信使核糖核酸（mRNA），將突變的轉錄因子————控制 DNA 轉化為 RNA 的蛋白質——傳遞到小鼠心臟。
研究人員證明，編輯后的指令可通過兩種所謂的突變轉錄因子Stemin和YAP5SA協同作用，以增加從小鼠心臟中分離出來的心肌細胞的復制。這些實驗是在體外組織培養皿上進行的。從本質上講，這么做是為了讓幾乎沒有再生能力的心肌細胞轉化為更類似于干細胞的狀態，以便它們能再生和增殖。
休斯頓大學的生物學家羅伯特·施瓦茨說∶“此前還沒人能做到這一點，我們認為這項技術可能成為人類（心臟病）的一種治療方法。”
在組織培養皿和活體小鼠的實驗中，Stemin被證明讓心肌細胞具有干細胞樣特性，而YAP5SA 促進了心臟的生長和心肌細胞的復制。研究團隊稱這一過程"改變了游戲規則"。
利用活體小鼠的，在注射突變轉錄因子Stemin和YAP5SA后的24小時內，心肌細胞核至少復制了 15 倍。“當這兩種轉錄因子被注射到心肌梗塞的成年小鼠心臟中后，結果令人震驚。”施瓦茨說，實驗顯示，心肌細胞在一天內迅速增殖，而在接下來的一個月里，心臟被修復到接近正常心臟的泵血功能，幾乎沒有疤痕。
研究人員報告說，添加到細胞中的合成mRNA在幾天內消失，就像我們體內產生的mRNA 一樣。這使得這項新技術比基因治療過程具有優勢，而基因治療過程一旦開始就不能輕易停止或移除。
這種方法能否成功地應用到人類身上還有待觀察，還需要多年研究才能將其轉化為有效的治療方法，但研究團隊對此很有信心。
討論
心肌細胞的再生力可以用“非常有限”來形容————幾乎就不具備自愈能力；但另一方面，心肌細胞又非常重要，是幫助心臟進行收縮的關鍵組織。科學家們一直致力于改進這一點，此前也嘗試過讓成年心肌細胞在某種條件下退回到類似發育早期的階段，從而獲取分裂能力。但遺憾的是，再生能力提高也伴隨著患癌風險的提升，這不是“免費午餐”。此次利用合成mRNA實現的成果，很可能是一項里程碑式的研究，盡管其還有漫長的道路才能走向實用，但所展示出的潛力和優勢，依然為修復人類受損心肌細胞帶來了曙光。
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