控制“開啟”與“關(guān)閉”癌基因使繁殖人類心肌細胞得到突破性進展

發(fā)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(xué)醫(yī)學(xué)中心的研究人員成功地大規(guī)模培養(yǎng)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(shù)，他們構(gòu)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(xué)醫(yī)學(xué)中心的研究人員成功地大規(guī)模培養(yǎng)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(shù)，他們構(gòu)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(guān)研究結(jié)果于2022年1月6日在線發(fā)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(chǎn)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(xué)醫(yī)學(xué)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(xiàn)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(nèi)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(guān)
　　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(guān)閉這個癌基因會怎樣？”這就是所發(fā)生的事情。用這種可以 “開啟”和“關(guān)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(zhì)，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(zhì)，這個癌基因被關(guān)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(fā)現(xiàn)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?nèi)缃駥嶋H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(xié)會的資助。
　　對心臟疾病有更深入的了解
　　這項新技術(shù)還使人們能夠非常精確地發(fā)現(xiàn)哪些基因負責(zé)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(fā)揮作用，以及房顫等心臟疾病如何產(chǎn)生。這些知識也可用于開發(fā)修復(fù)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.