科学家发现人类心脏本身不能再生的原因

干细胞的加州大学洛杉矶分校的研究人员首次发现了为什么成年人心脏细胞失去增殖能力,或许解释了为什么人类的心脏几乎没有再生能力。

在细胞系和老鼠,这项研究可能导致重组方法患者自身的心脏内的细胞心本身创建新的肌肉修复损伤,罗伯MacLellan博士说,研究员和伊莱Edythe再生医学中心和广阔干细胞研究加州大学洛杉矶分校和该研究的资深作者。

蝾螈和火蜥蜴不同,成年人不能自发再生受损的器官,如心脏。然而,最近的研究表明,哺乳动物确实有能力重新生成心脏很短暂,生命第一周。但这正迅速失去能力。MacLellan说,但是如果我们有一次也许可以恢复能力。

8月8日发表在同行评议的问题细胞生物学杂志MacLellan的研究表明,有可能逆转细胞时钟的时候心脏细胞有增殖能力和再生心肌。

“这些火蜥蜴和其他低等生物de-differentiate心脏细胞的能力,或者带他们回到更早,更原始的状态,允许他们进入细胞周期,创造新心肌肉,“MacLellan说,他也是心脏病学和生理学副教授。“在哺乳动物我们已经失去了,潜力。如果我们知道如何恢复,或者知道为什么成人细胞不能这样做,我们可以试着找出一种方法使用自然的方法再生心脏。”

在人类的发展过程中,心脏细胞是由祖干细胞和增殖形成心脏。心一旦形成,细胞变换未成熟的细胞为成熟细胞不能增殖。这不是对于蝾螈和火蜥蜴的心脏细胞之间来回可以不成熟,或原始状态增殖和修复损伤,然后恢复到成熟的细胞一旦损伤修复。

MacLellan认为成年人心脏细胞不能这样做的原因很简单——当细胞以一种更原始的状态,他们不擅长收缩,心脏功能是至关重要的。因为人类比蝾螈和大得多火蜥蜴,我们需要更多的心脏收缩保持最佳血压和血液循环。

“我们进化的方式,为了维持血压和流我们不得不放弃心肌再生的能力,“MacLellan说。“是我们有更高效的到达和更好的心。但这是一个权衡。”

MacLellan说,通过暂时击倒的蛋白质阻止细胞周期的机制,它可能会让成人心脏细胞进入细胞周期,恢复到一个国家,在那里他们可以再次激增。这些疗法需要可逆的蛋白质的影响操纵最终消失一旦损伤修复。然后再次细胞会变得成熟和援助在再生心肌收缩。MacLellan目前正在调查使用纳米粒子提供小干扰RNA的心打败了蛋白质保持细胞成熟。

当发生心脏病发作时,氧气被切断的一部分的心,导致心肌细胞死亡并导致疤痕组织。很容易定位心脏的受损区域,如果可以开发一种重组患者自身的细胞,蛋白质操作系统可以注入到受损区域,细胞恢复到原始状态,用新的代替死肌肉,肌肉,MacLellan说。

“人们一直在谈论这些低等生物的再生潜力很长一段时间,为什么这并不发生在人类“MacLellan说。“这是第一篇论文,提供了理论基础和机制为什么发生这种情况。”

有很多谈论使用人类胚胎干细胞或诱导多能干细胞重新编程再生心脏。未知的,但是,它是多么地再生是可能的,多少会受益于它。

“从我的观点来看,这是一个潜在的再生机制心肌无需收获或扩大干细胞”,MacLellan说。“每个人将自己的来源细胞再生。”