《Cell Stem Cell》帮助更多心脏缺陷儿童活下来

　　

有些儿童出生时患有左心发育不全综合征（HLHS），他们需要一系列重要的外科手术才能存活下来。但即使心脏已经修复，多达四分之一的儿童在25岁之前死于并发症。现在，辛辛那提儿童学院的一位新教员发表的一项研究报告称，一种潜在的治疗靶点甚至可以在出生前促进心脏细胞再生。文章发表于2020年8月17日的《Cell Stem Cell》。

什么是HLHS？

左心发育不良综合征导致婴儿出生时心脏左心室（心脏的主要泵送室）严重畸形。HLHS约占所有先天性心脏病的3%，在美国，患病率为每5000名活产婴儿中有1至1.5例。

治疗需要三次手术来改变血流路径，以便右心室能够支持心脏必须完成的所有工作。

修复后的心脏承受不寻常的压力，加上其他因素，可能导致心力衰竭，需要器官移植来治疗。

几年来，科学家们尝试了各种方法来利用人体自身的干细胞来帮助受损的心脏愈合。大多数早期的努力都收效甚微，尤其是对成年人而言。然而，在儿童中，心脏组织能继续生长，因此科学家们更希望干细胞疗法或其他疗法可能有助于改善他们的日常健康和预期寿命。

ATLAS提供了对早期心脏发育的深入观察

Mingxia Gu医学博士曾就职于斯坦福大学，今年早些时候加入了辛辛那提儿童医院干细胞和类器官医学中心（CuSTOM）和肺生物学部。多年来，她一直致力于寻找促进受损心脏组织愈合的方法。

在这项研究中，由Gu和第一作者之一Yifei Miao博士以及Lei Tian博士领导的研究小组，利用先进的单细胞转录组学分析，开发了一个人类心脏“图谱”，它追踪了怀孕期间心脏发育过程中心内膜细胞相互传递的全部信号。

将这张健康心脏发育图谱与实验室创建的具有HLHS缺陷的诱导多能干细胞的数据进行比较，发现心内膜细胞存在一系列异常，扰乱健康心脏的形成。心内膜细胞在心脏发育和疾病中起着重要作用。它们能感觉到心脏的血流，与周围的肌肉细胞相互作用，并产生心脏的关键结构，包括房室瓣、心房和膜性室间隔。

对这些细胞的HLHS相关的破坏的追踪表明，与专注于构成心脏搏动肌肉的心肌细胞的研究相比，思维方式发生了变化。

有希望的消息是：研究小组发现了一个潜在的治疗靶点，可以通过药物来改善心内膜功能，从而再生心脏瓣膜、隔膜和冠状动脉血管，并最终增大心腔大小，从而减少出生后多次手术的需要。

治疗靶标：FN1

Gu和同事发现，HLHS心内膜中FN1基因显著下调。各种基因异常共同阻碍FN1，导致瓣膜形成受损，心肌细胞生长和成熟不良。

“我们的发现为HLHS的发病机制提供了一个新的方面，也为HLHS的早期干预和心脏再生提供了另一个角度，”Gu说。

鉴于胎儿基因编辑不是人类婴儿的选择，还需要进行更多的研究，以确定是否可以开发出一种治疗方法来替代HLHS中FN1缺失的功能，以便在孩子出生后使用。

“这一发现的意义在于，通过发现这种基因的作用，我们现在就有了未来研究的目标，”Gu说。

原文检索：Intrinsic Endocardial Defects Contribute to Hypoplastic Left Heart Syndrome

（生物通：伍松）