基因调控心肌梗死后愈合过程
![Reg3beta attracts white blood cells to the infarct area: After injection of Reg3beta, many more macrophages (stained green) migrate into the infarct tissue (right) than without injection (left). The nuclei of various cells are stained blue. The white contour shows the outline of a blood vessel. Credit: MPI f. Heart and Lung Research 基因调控心肌梗死后愈合过程](https://scx1.b-cdn.net/csz/news/800a/2015/generegulate.jpg)
心肌梗死后,部分心肌死亡,并被疤痕组织所取代。瘢痕组织的形成和稳定是急性心肌梗死患者生存的关键。位于巴德纳海姆的马克斯·普朗克心肺研究所的科学家们现在发现了一种名为Reg3beta的基因,它在修复心脏受损组织中起着重要作用。
心肌急性血流量损害,如发生在心肌梗死期间,对周围环境有显著影响心地区:如果医生不能迅速溶解血管中的阻塞物,受血液流动不足影响的肌肉细胞就会死亡。这对病人来说是致命的,因为在人类中,一旦心肌组织失去,就不能再再生。心脏的泵血功能会终身受损。
如果持续灌注不足,心肌受损部分会发生大量的重塑过程,导致坏死的肌肉组织被疤痕组织取代。专家将这一过程称为伤口愈合,即使之后心脏不再完整。“如果没有这种重塑,心脏迟早会撕裂。因此,最佳的伤口愈合和疤痕形成过程对梗死患者的中长期预后很重要,”马克斯普朗克心肺研究所的医生和科学家Jochen Pöling说。
巴德瑙海姆的研究人员使用小鼠模型来研究受损心脏的潜在愈合过程。在此过程中,他们发现了关于免疫系统作用的重要信息。“梗死后几个小时,白细胞就会迁移到受损的肌肉中。首先到达的是粒细胞,它们主要清除死亡的心肌细胞。随后,被称为巨噬细胞的免疫系统细胞迁移到该区域。我们的数据表明,巨噬细胞对于协调和最佳的愈合过程尤其重要,”霍尔格Lörchner说,该研究的主要作者。
在他们的研究中,研究人员调查了数百种由存活的心肌细胞表达的蛋白质。在这个过程中,他们发现了Reg3beta。在随后的实验中,Reg3beta作为巨噬细胞的引诱剂,特别促进它们迁移到受损的心肌。“在缺乏Reg3beta基因的小鼠中,迁移到梗死区域的免疫细胞要少得多,”Lörchner说。其结果是伤口愈合过程受到干扰,这对动物的生存有致命的后果。“与Reg3beta活性正常的对照组相比,我们观察到没有Reg3beta的动物心脏破裂更频繁。心真的在撕裂。”
巴德纳海姆的研究人员从他们的研究中得出结论,Reg3beta在伤口愈合的调节中起着关键作用。“由于巨噬细胞迁移减少,我们观察到伤口愈合过程受到干扰。因此,没有Reg3beta的小鼠产生的结缔组织明显比对照动物差。此外,梗死区形成的新血管也少得多。最终,这会导致不稳定的疤痕,”Pöling说。
在另一项实验中,研究人员能够弥补Reg3beta缺乏造成的负面影响。通过一种复杂的方法,他们人为地将Reg3beta直接注入到细胞中疤痕组织.随后,伤口愈合过程基本正常。“因此,我们计划研究Reg3beta是否有可能用于治疗急性心肌梗死以改善受损心肌的伤口愈合过程,”马克斯·普朗克研究所所长托马斯·布劳恩说。Reg3beta疗法有望提高心脏稳定性,减少心脏衰竭等潜在后果。
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