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心脏手术后基因表达的改变延长了心肌细胞的再生

卓翔凝
导读 虽然低等脊椎动物可以在心脏病发作后修复它们的成年心脏,但哺乳动物——包括人类——却不能。在哺乳动物心脏中再生肌肉组织的能力在出生后

虽然低等脊椎动物可以在心脏病发作后修复它们的成年心脏,但哺乳动物——包括人类——却不能。在哺乳动物心脏中再生肌肉组织的能力在出生后几天就消失了,因为心肌细胞(称为心肌细胞)退出了细胞周期。

在那之后,心脏的所有生长都来自现有细胞的扩大,而不是来自新肌肉细胞的产生。在成人心脏病发作中,当丢失的心肌细胞被纤维性瘢痕组织代替,而不是新的肌肉细胞时,就会导致心力衰竭。这开始了心脏扩大、泵送功能丧失和最终的恶性循环。

2020 年,阿拉巴马大学伯明翰分校的研究人员报告说,在猪出生后的一天,通过手术切除心脏的左心室尖部,不知何故延长了心肌细胞的复制能力。事实上,经过这样的手术,猪可以在出生后 4 周完全从心脏病发作中恢复,而不会留下疤痕或心脏功能下降。

为了更好地了解这个延长的再生窗口中潜在的基因表达变化,UAB 研究人员现在使用这种猪模型报告了心肌细胞的核 RNA 测序。从这些知识以及未来的更多研究来看,临床医生可能会学习如何在心脏病发作后再生成人心脏心肌细胞。

这项由 UAB 生物医学工程系主任、医学博士、医学博士“Jay” Zhang 领导的研究以循环研究信函的形式发表。

研究人员比较了五组猪心脏组织的细胞核。两组是在出生后第一天或 P1 进行左心室心尖切除术或 AR 的再生模型。然后,这两组中的一组在出生后 4 周或 P28 结扎左冠状动脉前降支,以诱发心肌梗塞或 MI;该组称为 ARP1MIP28。另一组称为 ARP1,没有结扎。

两个非再生对照没有进行 P1 心尖切除术,但其中一个确实在 P28 时诱发了心脏病发作。这两组被称为 Control 和 MIP28。