猴塞雷

科学观察员
科学赐予人类相信真理的力量

心脏细胞可以恢复活力和繁殖来治愈损伤

心脏细胞可以恢复活力和繁殖来治愈损伤

德克萨斯大学西南医学中心的科学家们今天在《自然》杂志上发表报告说,他们发现了一种蛋白质,这种蛋白质在心脏发育过程中与其他蛋白质共同作用,抑制了心脏细胞的分裂。这些发现最终可能被用来逆转这种发育障碍,帮助心脏细胞再生,为治疗各种心肌损伤提供了一种全新的方法,包括由病毒、毒素、高血压或心脏病发作引起的心力衰竭。

当前医药治疗心脏failure-including ACE抑制剂和βblockers-center在试图阻止心脏肌肉流失的恶性循环应变进一步损害心肌,引起更多的细胞死亡,解释了UT西南physician-researcher Hesham Sadek,医学博士,博士,教授内科医学分子生物学、生物物理学。目前还没有重建心肌的治疗方法。

9年前,Sadek和他的同事们发现,老鼠的心脏在出生后的头几天如果受到损伤,可以再生,这是心肌细胞分裂的结果,心肌细胞负责心脏的收缩力。然而,这种能力在出生7天后就完全丧失了,这是一个突然的转折点,在这期间,这些细胞的分裂速度急剧减慢,细胞本身也在扩大。这些细胞逐渐减缓和停止分裂的原因尚不清楚。

萨德克和他的团队在2013年发现一种名为Meis1的蛋白质,它属于调节基因活动的转录因子,在阻止心脏细胞分裂中起着关键作用。然而,他解释说,尽管在小鼠中删除该基因可以延长心脏细胞分裂的窗口期,但这种效果是短暂的——缺失该基因的心脏细胞最终会减慢并停止其增殖。

因此,研究人员想知道是否有多余的机制阻止心脏细胞分裂,即使没有Meis1。为此,他们观察了其他哪些转录因子可能与心脏细胞中的Meis1一起,在它们快速分裂并在出生后几天内停止分裂的过程中,跟踪它们的活动。他们很快就发现了一种叫做Hoxb13的符合要求的设备。Sadek指出,Hox家族中的其他蛋白质已被证明在其他类型的细胞中充当Meis1的伴侣,将Meis1运送到细胞核中。

为了更好地了解Hoxb13在心脏细胞中的作用,研究人员对小鼠进行了基因工程改造,删除了Hoxb13的编码基因。这些小鼠的行为与那些只有Meis1基因缺失的小鼠很相似——心脏细胞快速分裂的窗口增大了,但在几周内仍然关闭。当研究人员关闭成年小鼠心脏中的Hoxb13时,它们的细胞分裂出现了短暂的复苏,足以防止诱发的心脏病发作后的恶化,但不足以促进显著的恢复。

然而,当研究人员同时删除了Meis1和Hoxb13的基因后,这些小鼠的心脏细胞似乎又回到了发育的早期阶段,它们的体积都缩小了,数量也增加了。在诱发的心脏病发作后,这些老鼠每一次心跳可以从心脏排出的血液量有了迅速的改善。他们的心脏功能几乎恢复了正常。

有明确的证据表明Meis1和Hoxb13在出生后的几天内共同阻止心脏细胞分裂,萨德克和他的同事们寻找可能反过来调节这些蛋白质的东西。他们的实验表明答案是钙调神经磷酸酶,一种通过移除磷酸基来调节其他蛋白质活性的蛋白质。

由于钙调神经磷酸酶在多种疾病和其他医疗条件中起着关键作用,如风湿性关节炎、精神分裂症、糖尿病和器官移植,市场上已经有几种针对这种蛋白质的药物。Sadek说,可以想象,其他药物可以直接针对Meis1和Hoxb13。他补充说,研究人员可能最终能够通过针对这一调节途径的任何部分的单一药物或组合,开发出重新启动心脏细胞分裂的策略。

“通过研究心脏细胞分裂的基本机制以及是什么阻碍了它,”Sadek说,“我们现在离能够利用这些途径来拯救生命的目标又近了一步。”

猴塞雷 版权所有,未经允许不得转载:猴塞雷 » 心脏细胞可以恢复活力和繁殖来治愈损伤
分享到: 更多 (0)

猜你也想读下面的文章: