心脏损伤可以逆转吗?新研究带来希望

斯坦利·曼恩儿童研究所的科学家们已经开发出一种技术，可以在小鼠身上再生受损的心肌细胞，为先天性心脏缺陷和心脏病发作损伤提供潜在的治疗方法。这是通过修改心脏细胞恢复到胎儿状态来实现的，这使得它们能够通过更有效地利用葡萄糖来自我修复。这一发现可能会导致激活这种再生过程的药物治疗，对儿童和成人的心脏护理都有影响。

　　

科学家们已经开发出一种在小鼠身上再生心肌细胞的方法，这可能为心脏缺陷和心脏病发作恢复提供新的治疗方法。

芝加哥Ann & Robert H. Lurie儿童医院斯坦利·曼恩儿童研究所的研究人员已经开发出一种方法来再生小鼠受损的心肌细胞。根据《Journal of Clinical Investigation》上的一项研究，这一突破可能为治疗儿童先天性心脏缺陷和修复成人心脏病发作带来新的可能性。

左心发育不全综合征，简称HLHS，是一种罕见的先天性心脏缺陷，发生在婴儿的左心在怀孕期间没有正常发育时。每5000名新生儿中就有1人患有这种疾病，23%的新生儿在出生后第一周死于心脏疾病。

负责收缩心肌的心肌细胞，在新生哺乳动物中可以再生，但随着年龄的增长会失去这种能力，资深作者Paul Schumacker博士说，他是Lurie儿童医院新生儿研究的Patrick M. Magoon杰出教授，也是西北大学范伯格医学院的儿科、细胞和分子生物学和医学教授。

新生儿心脏细胞再生

“在出生时，心肌细胞仍然可以进行有丝分裂，”舒马赫博士说。“例如，如果一只新生小鼠的心脏在一两天大时受损，然后你等到小鼠成年后，如果你看看之前受损的心脏区域，你永远不会知道那里有损伤。”

在目前的研究中，Schumacker博士和他的合作者试图了解成年哺乳动物的心肌细胞是否可以恢复到再生的胎儿状态。

由于胎儿心肌细胞依靠葡萄糖存活，而不是通过线粒体产生细胞能量，舒马赫博士和他的合作者删除了成年小鼠心脏中与线粒体相关的基因UQCRFS1，迫使它们恢复到胎儿状态。

心脏修复有希望的发现

在心脏组织受损的成年小鼠中，研究人员观察到，一旦UQCRFS1被抑制，心脏细胞就开始再生。根据这项研究，这些细胞也开始吸收更多的葡萄糖，类似于胎儿心脏细胞的功能。

舒马赫博士说，研究结果表明，增加葡萄糖利用也可以恢复成年心脏细胞的细胞分裂和生长，并可能为治疗受损心脏细胞提供新的方向。

“这是解决心脏病学中最重要的问题之一的第一步:我们如何让心脏细胞记住如何再次分裂，以便我们能够修复心脏?”Schumacker博士说。

在这一发现的基础上，Schumacker博士和他的合作者将专注于寻找无需基因操作就能在心脏细胞中引发这种反应的药物。

Schumacker博士说:“如果我们能找到一种药物，它能像基因操作那样引发这种反应，那么一旦心脏细胞生长，我们就可以停止使用这种药物。在患有HLHS的儿童中，这可能使我们能够恢复左心室壁的正常厚度。这将挽救生命。”

Schumacker博士说，这种方法也可用于因心脏病发作而受损的成年人。

参考:“Mitochondria regulate proliferation in adult cardiac myocytes” by Gregory B. Waypa, Kimberly A. Smith, Paul T. Mungai, Vincent J. Dudley, Kathryn A. Helmin, Benjamin D. Singer, Clara Bien Peek, Joseph Bass, Lauren Beussink-Nelson, Sanjiv J. Shah, Gaston Ofman, J. Andrew Wasserstrom, William A. Muller, Alexander V. Misharin, G.R. Scott Budinger, Hiam Abdala-Valencia, Navdeep S. Chandel, Danijela Dokic, Elizabeth T. Bartom, Shuang Zhang, Yuki Tatekoshi, Amir Mahmoodzadeh, Hossein Ardehali, Edward B. Thorp and Paul T. Schumacker, 9 May 2024, The Journal of Clinical Investigation.