作者丨唐一塵
本來，研究人員試圖關閉一種允許癌症擴散的基因，但卻不小心打開了它，結果同樣出現180度大轉彎。
該基因在小鼠心臟中過度活躍和發揮功能，觸發了心臟細胞的再生。
2020年4月14日，研究人員在發表於《自然—通訊》的論文中指出，由於成年人心臟一旦受損通常無法自我修復，因此這可能代表著能首次治癒心臟病的重大進展。
心力衰竭每年影響全球約2300萬人，目前尚無治癒方法。
心臟病發作後，一個成年人的心臟會失去多達10億個心肌細胞。
與其他器官不同，成人的心臟不能自我再生，因此這些細胞永遠不會被取代，它們的損失降低了心臟的力量，並導致疤痕形成、心力衰竭，最終患者死亡。
“科學家一直在努力讓心臟細胞增殖。目前的心臟病治療方法都不能逆轉心臟組織的退化，只能延緩疾病進展。現在，我們已經找到了一種方法，可以在小鼠模型上實現逆轉。”該研究負責人、英國劍橋大學的Catherine Wilson說。
在哺乳動物細胞中，自我複製的細胞週期受到嚴格控制。當細胞開始不受控制地自我複製時，癌症就會發生，而Myc基因在這一過程中起著關鍵作用。
眾所周知，Myc基因在絕大多數癌症中都過於活躍，許多研究都在試圖將控制Myc基因作為一種癌症治療手段。
當研究人員在小鼠模型中使Myc基因過度活躍時，他們看到了它對肝臟和肺等器官的癌變影響：大量細胞在幾天內開始複製。
但在心臟裡，什麼也沒有發生。
他們發現，心肌細胞中Myc基因的活動依賴於細胞內另一種名為細胞週期蛋白T1（Cyclin T1）的蛋白質的水平，這種蛋白質是由一種名為Ccnt1的基因製造的。
而當Ccnt1和Myc基因同時表達時，心臟進入再生狀態，細胞開始複製。
“當這兩個基因同時在成年小鼠的心肌細胞中過度表達時，我們看到了心肌細胞數量的大量增加。”Wilson說。
利用一種被稱為ChIP的新一代測序技術，研究人員能夠觀察Myc基因在心臟細胞中的作用。
它能產生一種被稱為轉錄因子的蛋白質，能與特定細胞中的DNA結合並激活基因表達。
但是，儘管蛋白質結合成功，心臟細胞並沒有開始自我複製，因為蛋白質不能激活基因表達。原因是對基因表達至關重要的Cyclin T1在心臟中缺乏。
於是，在心臟細胞中加入過度活躍的Myc基因會導致細胞開始增殖。
在成年小鼠心臟細胞中，Myc和Cyclin T1基因對細胞複製至關重要。綠色表示細胞在複製。圖片來源：Cathy Wilson
“目前的治療方案都無法逆轉心臟組織的退化。心臟無法自我再生是一個重大問題。” Wilson說，“我們發現，即使在心臟中打開了Myc基因，也沒有其他的工具可以讓它工作，這可能是心臟癌症如此罕見的原因之一。現在我們知道缺失了什麼，就可以添加它，讓心臟細胞複製。”
研究人員希望該研究能推動心臟病基因療法的前進。“我們希望使用短期的、可切換的技術啟動心臟中的Myc和Cyclin T1基因。這樣我們就不會留下任何可能不經意間導致癌症形成的痕跡。”Wilson說。
相關論文信息：
http://dx.doi.org/10.1038/s41467-020-15552-x
