控制“開啟”與“關閉”癌基因使繁殖人類心肌細胞得到突破性進展

發布時間：

2022-01-10

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在一項新的研究中，來自荷蘭萊頓大學醫學中心的研究人員成功地大規模培養人類心肌細胞。這是一項非凡的成就，因為在體外進行心肌細胞增殖是非常困難的。通過使用一種特殊的技術，他們構建出一個取之不盡的人類心肌細胞來源，為心臟疾病的研究提供了許多新的機會

　　在一項新的研究中，來自荷蘭萊頓大學醫學中心的研究人員成功地大規模培養人類心肌細胞。這是一項非凡的成就，因為在體外進行心肌細胞增殖是非常困難的。通過使用一種特殊的技術，他們構建出一個取之不盡的人類心肌細胞來源，為心臟疾病的研究提供了許多新的機會。相關研究結果于2022年1月6日在線發表在Nature Biomedical Engineering期刊上，論文標題為“Conditional immortalization of human atrial myocytes for the generation of in vitro models of atrial fibrillation”。

　　單克隆的產生和選擇，圖片來自Nature Biomedical Engineering, 2022, doi:10.1038/s41551-021-00827-5。
　　論文通訊作者、萊頓大學醫學中心的Antoine A. F. de Vries博士和他的同事們研究了心臟疾病---房顫。他們使用的工具之一是實驗室動物。de Vries說，“這有很多缺點。使用實驗動物是有社會成本的，動物護理是昂貴的，而且動物的心肌細胞在許多方面的表現與人類心肌細胞不同。”因此，他們更愿意使用人類心肌細胞，但由于這些細胞在體內幾乎沒有增殖，更不用說在實驗室里，他們根本無法獲得足夠的心肌細胞用于研究。
　　開關
　　通過使用一種將一個癌基因插入心肌細胞的DNA中的方法，這些作者希望這些細胞會強烈地增殖。這樣做效果非常好，只是這些細胞失去了它們的特定屬性，如收縮能力，這意味著它們不再是真正的心肌細胞。de Vries說，“我想：如果我們能再次關閉這個癌基因會怎樣？”這就是所發生的事情。用這種可以 “開啟”和“關閉”這個癌基因方法進行的首次實驗取得了巨大成功。
　　de Vries說，“通過向這些心肌細胞添加一種物質，這個癌基因變得‘活躍’。然后，它們就會失去其特性，并開始快速分裂。通過去除這種物質，這個癌基因被關閉，它們再次成為能夠跳動的心肌細胞。”這為人類心肌細胞提供了一個幾乎取之不盡的來源。
　　更少的動物用于實驗
　　這一發現將使人們能夠更好地研究治療心臟疾病的潛在新藥，因為它們如今實際上可以在真正的人類心肌細胞上進行測試。這可以為減少動物實驗做出重要貢獻。出于這個原因，這項研究得到了荷蘭動物實驗替代協會的資助。
　　對心臟疾病有更深入的了解
　　這項新技術還使人們能夠非常精確地發現哪些基因負責心肌細胞的具體特征和這些細胞的增殖。這將使人們在未來能夠更好地了解心肌細胞如何發揮作用，以及房顫等心臟疾病如何產生。這些知識也可用于開發修復受損心臟的新方法。
　　參考資料：
　　Niels Harlaar et al. Conditional immortalization of human atrial myocytes for the generation of in vitro models of atrial fibrillation. Nature Biomedical Engineering, 2022, doi:10.1038/s41551-021-00827-5.