我國科學家兩項心臟修復研究亮相頂刊
心梗后心臟既能“自搭橋”也能“長新肌”
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收藏近期,圍繞心肌梗死后心臟能否“自救”與“再生”,國內有兩項最新科研成果相繼亮相:中國科學院分子細胞科學卓越創新中心周斌團隊在國際學刊《科學》發文,厘清心梗后心臟“側支動脈”的真正來源﹔陸軍軍醫大學新橋醫院王偉團隊在《循環》發文,找到控制心肌細胞增殖的“雙重開關”。
心臟不停跳動,離不開冠狀動脈這條輸送氧氣和營養的高速公路。一旦冠狀動脈發生堵塞,下游心肌便會受損甚至壞死。但部分人群心臟自身有一套“備用方案”——側支動脈。它們像天然搭建的應急橋梁,能夠繞開堵塞區域恢復供血。
過去,科學界認為部分側支動脈可以重新生成,主要來自動脈內皮細胞的“遷移和重組”。周斌團隊用“鄰近細胞示蹤技術”給動脈內皮細胞貼上“熒光名牌”,結果發現側支動脈的主力軍並不是動脈內皮細胞。同時,團隊利用雙重組酶建立了一套高精度追蹤系統,專門捕捉毛細血管轉變而來的動脈,結果表明,側支動脈的主力軍為毛細血管。
在缺血發生時,這些毛細血管會迅速啟動“升級改造”,不斷拓寬、加固,獲得動脈的結構和功能,最終成長為連接兩條主干道的新通道,為受損心肌重新送去血液和養分。研究團隊發現,VEGFA分子就像施工“總指揮”,通過激活關鍵下游轉錄因子YY1,引導毛細血管完成向動脈的轉變。同時,VEGFA不可過度激活,否則會生成不成熟的血管,帶來出血風險。未來研究目標是找到安全可控的方法,讓人體主動長出結構完整、真正能扛事的側支動脈。
心肌梗死是嚴重威脅人類健康的疾病。既往研究表明,心肌再生的主要來源是心肌細胞的增殖分裂。新生兒心臟擁有強大的自我修復能力,但隨著個體成年,心肌細胞基本停下“生長腳步”。科研人員一直在追問,究竟是什麼“鎖住”了成年人心肌的再生潛能?
王偉教授團隊經過細胞實驗與動物模型反復驗証,從海量基因中篩選鎖定一對關鍵調控因子NFYB與NR3C1。簡單來說,NFYB是推動心肌細胞進入分裂周期的“油門”,而NR3C1則是抑制增殖的“剎車”。二者“一促一抑”,組成了控制心肌再生的“雙重開關”。
實驗証實,隻有同時激活“油門”NFYB、解除“剎車”NR3C1的抑制,才能產生明顯協同效應,喚醒“沉睡”的心肌再生能力。基於這一發現,科研團隊設計了一套可臨床轉化的基因治療系統。該系統一方面借助臨床可用藥物實現對NFYB表達的可控誘導,另一方面採用緊湊型CRISPR基因編輯工具解除NR3C1的抑制作用。
在心梗小鼠模型中,這套雙靶點聯合干預療法效果明顯:心臟瘢痕面積減少約一半,心功能提升約1/3。研究還在心臟類器官模型上驗証,這套方案同樣能夠促進人類心肌細胞增殖,這為未來走向臨床打下了基礎。
(綜合本報及新華社電 本報記者黃曉慧,新華社記者李鬆)
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