PNAS:心臟再生!拯救心肌梗死的分子機制已被找到

PNAS:心臟再生!拯救心肌梗死的分子機制已被找到

一個70多歲的老爺爺每天都活的十分樂觀積極、精神充沛。作為攜帶心臟病家族遺傳的人,他一直暗自慶幸自己可能躲過了這一劫。直到有一天,他幫小女兒搬了一天家後感到了一陣陣胸痛。但當時的他並沒有立即尋找醫生的幫助,只是以為上了年紀且過於勞累,可能休息休息就好。

於是他進入房間躺下休息,斷斷續續的睡眠並不能阻止胸痛感越來越清晰,約幾小時後,他心臟停跳,暫時性休克了。慶幸被老伴及時發現送往醫院後,救回一命,從此他的生命貼上了“心肌梗死”的標籤。

這次心梗發作後,他身體大不如前。慢慢地連出門都變得很困難。直到有一天,當老伴買菜回來,發現他已死在椅子上了。醫生說,他的死因是一種由心梗帶來的繼發性心力衰竭。

這個故事並不是個例。據世界衛生組織的數據顯示,截止目前因心肌梗死致死的患者已超過2300萬人。我國每年新發心梗60萬例,僅3萬獲得及時規範救治,死亡比例超過三成,另外以急性心肌梗死為代表的心血管疾病也已成為了“新生代”國民健康的頭號殺手。

心梗為什麼如此致命?

PNAS:心脏再生!拯救心肌梗死的分子机制已被找到

究其原因,是因為心臟是人體中最缺乏再生能力的器官。

隨著高血壓、糖尿病、肥胖等慢性疾病的侵害,心臟的冠狀動脈會出現堵塞的現象,一旦擁堵就會影響心肌的血液循環以至於氧氣無法到達心臟,心梗就會發作。更讓人害怕的是,心臟將會在血液斷供後的幾個小時內很快死亡。

就算及時得到了供氧,心臟也只能通過形成疤痕而癒合,無法再長出新的心肌。一旦心肌短缺的患者病情惡化,也會面臨心力衰竭致死的威脅。

我們真的沒有辦法改變嗎?

當我們在談論心肌梗塞時,大多數人會聳聳肩,說:“人固有一死,這種命裡註定的事情,也沒有什麼辦法。”就這樣自暴自棄了?我們真的就沒有辦法了嗎?

2011年,德克薩斯大學西南分校Hamon再生科學和醫學中心的研究人員們首次發現,剛出生的小鼠存在一個自我心臟修復的黃金時期:如果新生小鼠存在心臟受損的病症,自出生開始的一週內,身體可通過再生心肌細胞來重啟高達15%的心臟組織。

但是再生心肌細胞的生長機制就像灰姑娘的水晶鞋,七天之後,再生能力就永久喪失了。

究竟是什麼神奇“魔法”賦予了新生小鼠這般奇蹟?是否這種“魔法”也能轉嫁給成年小鼠中呢?

心臟再生的分子機制被發現

PNAS:心脏再生!拯救心肌梗死的分子机制已被找到

近日,德克薩斯大學西南分校的科學家們發表在國際頂尖醫學期刊《Proceedings of the National Academy of Sciences》(PNAS)上的一篇論文為我們

一一解答了這些疑惑!他們表示:新生小鼠的心臟再生的分子機制已被發現,可以為心臟病患者帶來全新的治療方案。

PNAS:心脏再生!拯救心肌梗死的分子机制已被找到

德克薩斯大學西南分校Hamon再生科學和醫學中心的研究人員們創建了史上最完整的新生小鼠心臟再生數據庫。研究人員比較研究了心肌受損後7天時間內再生和非再生小鼠心臟的轉錄組和基因組中所有mRNA,以此直觀地識別在心臟再生過程中有表達的基因。此外,研究人員還分析了組蛋白,與轉錄組一樣,對心臟再生所涉及的分子環境起到特殊的影響作用。

PNAS:心脏再生!拯救心肌梗死的分子机制已被找到

王兆寧 圖片來源德克薩斯大學西南醫學中心分子生物學系

該論文第一作者、Eric Olson博士實驗室研究員王兆寧表示:儘管時間僅僅只有7天,但新生小鼠在心臟的再生過程是一種獨特的免疫反應。即心肌受損的小鼠可以心肌再生是因為它仍然保留了動物“胚胎心源性基因程序”。

在這種基因程序中最突出的是由巨噬細胞釋放的一種CcL24因子,CcL24因子可促進心臟再生。同時,在RNA結合蛋白Igf2bp3也加強了心臟的再生。

王兆寧表示:我們已將CcL24和Igfbp3鑑定為以前不典型的心肌細胞增殖調節因子,可用於未來心臟損傷的相關治療。在未來的這一研究領域中,我們不僅僅寄希望於製造小鼠再生心臟的細胞,還可以促使人體心臟細胞的再生。這一心臟再生機制的發現為從根本上為心臟病治療提供新方法,為數百萬患者帶來生的曙光。

End

[1] Mechanistic basis of neonatal heart regeneration revealed by transcriptome and histone modification profiling

[2] Heart regeneration: Scientists uncloak one of nature's deepest secrets

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