对损伤后心脏修复的再思考
美国西北医学杂志发表的一项研究表明,一种主要在大脑中发挥作用的蛋白质可能也是心血管系统的关键角色自然.
这些发现表明,在小鼠中,Reelin蛋白通过减少细胞死亡来促进心脏再生和修复心受伤。重要的是,这些发现强调了一种改进的新策略心脏功能后心脏病托马斯·d·斯比斯淋巴代谢教授、该研究的资深作者吉列尔莫·奥利弗博士说。
奥利弗说:“到目前为止,改善哺乳动物心肌细胞的增殖已经被证明是非常困难的。”奥利弗也是肾脏病学和高血压学部的医学教授,也是范伯格心血管和肾脏研究所血管和发育生物学中心的主任。“基于这项研究,减少心肌细胞死亡可能是改善心肌细胞增殖的另一种方法,而Reelin在执行这项工作方面似乎非常有效。此外,同时使用这两种策略可以产生协同效应。”
心肌细胞,细胞这些都构成了心肌是心脏中最常见的细胞类型。这些椭圆形的细胞有节奏地收缩和放松,产生的力量将血液从心脏泵到身体的其他部位。
在心血管疾病中心脏病心脏病发作时,血液在心脏中的循环速度变慢或完全停止。这剥夺了这些细胞的氧气和其他必需的营养物质,通常会杀死大面积的心肌细胞,并在心脏上留下疤痕组织。
在成年哺乳动物中,心肌细胞不能再生;因此,心脏在受伤后几乎没有恢复心脏功能的能力。奥利弗说,这可能会使患者终生患有永久性心功能缺陷。
奥利弗说,在发达国家,心脏病是导致死亡的主要原因,许多科学家正在研究如何刺激心肌细胞增殖,作为改善心脏修复的工具。虽然干细胞或移植细胞等技术已经在临床试验中进行了探索,但这些努力被证明是困难的。
然而,奥利弗实验室的这些发现提出了另一种方法。
奥利弗的实验室研究淋巴管系统,这是一种将炎症细胞输送到全身的血管网络。在过去的十年中,淋巴系统的新功能已经被发现,包括在肥胖、神经系统疾病、青光眼和心血管疾病中的作用。
在目前的研究中,刘小雷博士,肾内科和高血压科医学研究助理教授,该研究的主要作者,首先分析了胚胎发育期间缺乏淋巴管的小鼠模型。令人惊讶的是,研究人员发现这些胚胎的心脏明显更小,这是心肌细胞增殖严重减少和心肌细胞死亡增加的结果。
奥利弗说:“这是第一个表明淋巴管是胚胎心肌细胞增殖和心脏生长所必需的。”
通过蛋白质组学分析,科学家们确定了reelin——一种由淋巴细胞分泌的蛋白质——是心肌细胞增殖和心脏生长所必需的因素。接下来,他们用了另一个小鼠模型这次Reelin不在了。他们发现,心脏损伤后,年轻小鼠的心脏再生和功能受损。
“在小鼠中,心脏再生直到出生后第7天都是可能的。之后,由于心肌细胞不能再增殖,这种能力就消失了,”奥利弗说。“我们的研究结果表明,如果没有Reelin,这些幼犬心脏病发作后的心脏再生和功能会严重受损。”
Reelin似乎对心脏再生很重要,所以刘进一步研究:在正常成年小鼠中,他们诱导心脏病发作,然后将重组Reelin蛋白嵌入心脏。几周后,这些小鼠的心脏修复和功能得到改善。
关键的是,研究人员还发现Reelin并没有促进新的心肌细胞的产生,相反,它是在保存可能死亡的心肌细胞。
“这非常令人兴奋,”刘说。“我们很惊讶这在成年小鼠身上也起作用,这让我们走上了一条完全不同的道路。”
奥利弗说,他希望在未来进一步研究这一问题,希望它能产生一种有效的治疗方法,改善受伤后的心脏功能。
“我非常有信心,这可能是一种有价值的替代方法,可用于治疗各种心血管疾病。许多实验室都试图通过促进增殖来改善心功能,但我们认为减少心肌细胞细胞死亡可以为改善心脏再生和心脏保护提供可能的途径,”奥利弗说。“我们相信在未来,这种蛋白质的使用有望改善受影响个体受伤后的心脏功能。”
进一步探索
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