科学家发现一个关键的心脏修复基因

2022年08月09日 08:45 次阅读 稿源:cnBeta.COM 条评论

一个国际研究小组宣布他们已经发现了心脏病发作后心脏损伤愈合中的一个关键基因。这项发表在《自然-心血管研究》杂志上的研究表明,一类被称为糖皮质激素的类固醇激素,在出生后促进细胞成熟,同时抑制细胞增殖,可能是心脏病发作后心肌无法恢复的部分原因。

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“我们的结果显示,糖皮质激素作为心脏再生能力的一个重要制动器:对它们的抑制在修复受损的心脏组织方面显示出有希望的结果,”协调这项研究的博洛尼亚大学实验、诊断和专科医学系教授Gabriele D'Uva解释说。“这是一个特别有意义的发现,它在未来可能导致有效的治疗,以改善心脏病患者的心脏状况。”

心脏病一直是全球主要死因之一。这部分是由于心脏组织不能像其他身体组织一样再生的事实。心肌细胞在心肌梗塞期间死亡,被无法收缩的疤痕组织所取代。如果损伤严重,可能会导致心力衰竭,即心脏无法泵送足够的血液来满足身体的需求。这种情况的结果有可能产生一些有害的影响,包括心源性猝死。

由于新生儿的呼吸和循环系统经历了快速和重大的改变,以实现从宫内到宫外的转变,心脏组织缺乏再生能力是出生后的一个持续特征。在新生的心脏中,心肌细胞特别变得更加专门化;它们不再能够分裂并停止扩大尺寸。

D'Uva教授证实说:“与我们身体的大多数组织相比,它们在整个生命过程中都会自我更新,而成年后的心脏组织的更新率极低,几乎不存在。”这是由于心肌细胞的增殖率非常低,而且这种组织中没有大量的“干细胞”:因此,由心肌梗塞等引起的心脏严重损伤是永久性的。

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为了找到一种方法来扭转心脏的这种再生能力,科学家们把重点放在了糖皮质激素上:这是一类在发育、代谢和维持平衡以及处理压力情况方面发挥重要作用的激素。

在为出生做准备时,糖皮质激素被认为可以诱导肺部成熟。然而,研究人员意识到,将新生儿心肌细胞暴露在这些激素下会诱发细胞失去增殖能力。因此,他们分析了出生后第一周的心脏组织,发现糖皮质激素受体(GR)的数量增加。这表明,糖皮质激素的活性在出生后不久就会增加。

这导致了一个假设,即糖皮质激素可能负责心肌细胞的成熟,而不利于其复制和再生能力。这一观点现在已经用复杂的分子生物学技术在动物模型中得到了证明。

删除GR受体导致心肌细胞的分化减少,即它们仍处于不成熟状态,这导致它们分裂成新的心肌细胞的数量增加。研究人员还解释了负责糖皮质激素复制阻断的分子机制,这是由于对细胞能量代谢的调控。

“糖皮质激素受体的缺失已被证明能增加心肌细胞在心肌梗塞后的复制能力,在几周内促进心脏再生的过程,”D'Uva教授确认说。“通过服用一种已经被批准用于人类临床的GR受体抑制剂药物,也得到了类似的结果。”

该研究小组现在的目标是测试与其他促进再生的刺激物的潜在协同效应,以便提出更有效的心脏再生策略--这一结果可能会帮助全世界数百万的患者。

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