医学
心脏修复与心肌再生
1. 斑马鱼蛋白开启心脏修复新希望
科学家发现斑马鱼蛋白Hmga1可激活休眠基因修复心脏,为心衰治疗带来突破性进展。
研究人员从斑马鱼中提取一种名为Hmga1的蛋白,成功修复了小鼠受损的心脏。斑马鱼具有惊人的再生能力,能够在受伤后完全恢复心脏功能,而这种蛋白在其中扮演了重要角色。研究团队发现,Hmga1通过激活休眠的修复基因,促使心肌细胞分裂生长,恢复了受损心脏的功能,并且未引发心脏增大等副作用。这一成果被视为预防心力衰竭再生疗法的重要一步。相关研究于2025年1月2日发表于《自然心血管研究》。
在人类心脏中,心肌细胞在心脏病发作后无法再生,导致心功能下降甚至心衰。而斑马鱼的心脏却能在损伤后60天内完全再生。研究负责人Jeroen Bakkers表示,通过对比斑马鱼与其他物种,可以揭示心脏再生的奥秘,为人类提供治疗灵感。
团队进一步发现,Hmga1蛋白在胚胎发育期间至关重要,但在成年后,其相关基因通常处于关闭状态。通过研究,Hmga1被证明能清除染色质上的“障碍”,解锁被封闭的DNA片段,从而激活基因。
在实验中,研究人员将该蛋白应用于受损的小鼠心脏,观察到修复过程集中在受损区域,没有对健康组织造成多余影响。研究还发现,Hmga1在人类胚胎发育期间是活跃的,尽管在成人中其功能已停止,这为开发基因疗法提供了可能性。
接下来,研究团队计划继续优化这种疗法,并尝试在人类心肌细胞中验证其效果。2025年,相关项目将启动,进一步探索心脏再生的潜力。
此次研究汇集了荷兰多个顶尖机构的科学家,展现了跨领域合作的力量。研究人员希望,将斑马鱼的这一再生能力应用于人类治疗,从而为心脏病患者带来全新希望。
本文译自 ScienceDaily,由 BALI 编辑发布。
2. 人工心脏揭示人类心脏再生潜力
研究发现部分人工心脏患者心肌再生,为心衰治疗带来新希望。
一项国际研究显示,部分安装人工心脏的患者能够再生心肌细胞,这一发现为心力衰竭的治疗甚至治愈开辟了新路径。由亚利桑那大学医学院图森分校Sarver心脏中心的Hesham Sadek博士领导的团队,与多国专家合作完成了这项研究,结果发表在《循环》杂志上。
心力衰竭每年影响着近700万美国人,导致14%的死亡。尽管药物可以延缓病情,目前对晚期心衰的唯一治疗手段是心脏移植或安装人工心脏——一种左心室辅助装置,用于协助血液泵送。Sadek指出,与骨骼肌不同,心肌细胞在受损后不会自然修复,这是导致心功能不可逆损失的主要原因。
研究的核心是观察人工心脏是否能够促使心肌细胞再生。通过Sadek团队与斯德哥尔摩卡罗林斯卡研究所的Jonas Frisén和Olaf Bergmann的合作,研究人员利用碳测年技术追踪心脏组织中的新生细胞。他们发现,人工心脏患者的心肌细胞再生速率是健康心脏的六倍以上。这一成果提供了迄今为止最强有力的证据,证明人类心肌细胞确实具备再生能力。
Sadek解释,这种再生能力可能与心脏的“休息”状态有关。人工心脏通过将血液直接泵入主动脉,使心脏得以减负,从而为心肌细胞创造了类似卧床休息的条件。他推测,心肌细胞在出生后失去分裂能力,或许正是由于心脏无休止的泵血工作所致。
研究团队的另一项发现表明,只有约25%的人工心脏患者会表现出心肌再生现象。Sadek计划进一步探索为何只有少数患者能够回应治疗,以及如何让每位患者都成为“响应者”。他说:“如果我们能让所有患者都实现心肌再生,就可能彻底治愈心衰。”
这种机械心脏装置已经被广泛应用多年,研究结果为优化现有治疗提供了全新视角。团队希望,通过解析这些分子通路,未来能将人类心脏的再生潜力最大化。
本文译自 ScienceDaily,由 BALI 编辑发布。