Dev Cell -- 韓璐等發現調控心肌細胞分裂和心臟再生的關鍵因子


心血管疾病是全球的頭號殺手,佔死亡總數近三分之一。除了先天性心臟病和心肌炎之外,高血壓、肥胖、糖尿病、吸菸都是引起心臟疾病的高危因素。由於血管堵塞造成的心肌梗塞會導致大量的心肌細胞死亡,繼而產生心肌纖維化。最終心肌的泵血功能不足導致心衰。除了手術和心臟移植,目前沒有有效的臨床治療手段。因此心臟再生是近年來研究的熱點。心臟再生的最大難題是心肌細胞的再繁殖。胚胎髮育和新生兒的心肌有很強的繁殖能力,這種能力隨著發育的進程逐漸消失。

伴隨這個過程是心肌細胞的終末端分化:多核化和多倍體化。心肌細胞的終末端分化的機理仍不清楚。更重要的,終末端分化如何影響心肌再生是這個領域的關鍵問題。


近日,來自美國匹茲堡大學Dr. Kuhn Bernard實驗室的華人學者韓璐博士以第一作者在 Developmental Cell雜誌發表題為 Lamin B2 Levels Regulate Polyploidization of Cardiomyocyte Nuclei and Myocardial Regeneration的研究論文,通過大量實驗數據表明Lamin B2的表達是心肌細胞分裂和心臟再生的必要條件。


Dev Cell -- 韓璐等發現調控心肌細胞分裂和心臟再生的關鍵因子


首先,作者通過單細胞測序技術,發現了Lmnb2 (編碼蛋白Lamin B2) 基因表達水平在調控心肌細胞多倍體化過程中有顯著變化。然後,作者通過大量的細胞生物學實驗證明了Lamin B2蛋白的表達水平能夠直接影響了有絲分裂的進程,從而改變心肌細胞的多倍體化。


進而,作者還利用人類幹細胞體外分化技術和對心臟病人組織樣品的分析發現, Lamin B2通過同樣的機制影響人類心肌細胞的多核化。作者通過小鼠體內心臟損傷模型解釋了多倍體化能夠抑制心肌細胞的再繁殖,繼而阻礙心臟再生。此項發現為進一步闡釋心肌細胞的終末端分化和激活心臟再生機能提供了新的線索和依據。


此外,作者還在斑馬魚、小鼠等幾個其他物種上的實驗得到了一致的結果,進而顯示他們的

此項發現是一個在脊椎動物上普遍存在的規律。


Dev Cell -- 韓璐等發現調控心肌細胞分裂和心臟再生的關鍵因子


原文鏈接:

https://doi.org/10.1016/j.devcel.2020.01.030

製版人:琪醬


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