通過動物模型開展的動物實驗顯示新技術(shù)可修復(fù)心肌細(xì)胞并促其再生

發(fā)布時間：

2022-07-25

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心肌細(xì)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(xì)胞又非常重要，是幫助心臟進(jìn)行收縮的關(guān)鍵組織。科學(xué)家們一直致力于改進(jìn)這一點，此前也嘗試過讓成年心肌細(xì)胞在某種條件下退回到類似發(fā)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(fēng)險的提升，這不是“免費午餐”。此次利用合成mRNA實現(xiàn)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?qū)嵱茫故境龅臐摿蛢?yōu)勢，依然為修復(fù)人類受損心肌細(xì)胞帶來了曙光

　　科技日報報道，只有不到1%的成人心肌細(xì)胞可以再生，人們死亡時的心肌細(xì)胞與出生第一個月以來的心肌細(xì)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(xué)研究人員通過動物模型開展的動物實驗開發(fā)出一種新技術(shù)，不僅可以修復(fù)小鼠的心肌細(xì)胞，而且能在心臟病發(fā)作或心肌梗塞后使它們再生。這一突破性成果發(fā)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(shù)使用合成信使核糖核酸（mRNA），將突變的轉(zhuǎn)錄因子————控制 DNA 轉(zhuǎn)化為 RNA 的蛋白質(zhì)——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(zhuǎn)錄因子Stemin和YAP5SA協(xié)同作用，以增加從小鼠心臟中分離出來的心肌細(xì)胞的復(fù)制。這些實驗是在體外組織培養(yǎng)皿上進(jìn)行的。從本質(zhì)上講，這么做是為了讓幾乎沒有再生能力的心肌細(xì)胞轉(zhuǎn)化為更類似于干細(xì)胞的狀態(tài)，以便它們能再生和增殖。
　　休斯頓大學(xué)的生物學(xué)家羅伯特·施瓦茨說∶“此前還沒人能做到這一點，我們認(rèn)為這項技術(shù)可能成為人類（心臟病）的一種治療方法。”
　　在組織培養(yǎng)皿和活體小鼠的實驗中，Stemin被證明讓心肌細(xì)胞具有干細(xì)胞樣特性，而YAP5SA 促進(jìn)了心臟的生長和心肌細(xì)胞的復(fù)制。研究團(tuán)隊稱這一過程"改變了游戲規(guī)則"。
　　利用活體小鼠的，在注射突變轉(zhuǎn)錄因子Stemin和YAP5SA后的24小時內(nèi)，心肌細(xì)胞核至少復(fù)制了 15 倍。“當(dāng)這兩種轉(zhuǎn)錄因子被注射到心肌梗塞的成年小鼠心臟中后，結(jié)果令人震驚。”施瓦茨說，實驗顯示，心肌細(xì)胞在一天內(nèi)迅速增殖，而在接下來的一個月里，心臟被修復(fù)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(xì)胞中的合成mRNA在幾天內(nèi)消失，就像我們體內(nèi)產(chǎn)生的mRNA 一樣。這使得這項新技術(shù)比基因治療過程具有優(yōu)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(yīng)用到人類身上還有待觀察，還需要多年研究才能將其轉(zhuǎn)化為有效的治療方法，但研究團(tuán)隊對此很有信心。
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　　心肌細(xì)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(xì)胞又非常重要，是幫助心臟進(jìn)行收縮的關(guān)鍵組織。科學(xué)家們一直致力于改進(jìn)這一點，此前也嘗試過讓成年心肌細(xì)胞在某種條件下退回到類似發(fā)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(fēng)險的提升，這不是“免費午餐”。此次利用合成mRNA實現(xiàn)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?qū)嵱茫故境龅臐摿蛢?yōu)勢，依然為修復(fù)人類受損心肌細(xì)胞帶來了曙光。