2021年12月2日

小鼠研究表明，操纵某些神经细胞可以帮助再生失去的心肌

人类的心肌细胞在出生后就会停止繁殖，这使得以后任何心脏损伤都是永久性的，从而降低心脏功能，导致心力衰竭。然而，现在约翰霍普金斯大学医学院的研究人员说，他们从老鼠实验中获得了新的证据，证明操纵某些神经细胞或控制它们的基因可能会引发新的心肌细胞的形成，并在心脏病发作和其他心脏疾病后恢复心脏功能。

他们说，更具体地说，他们的研究结果发表在12月1日科学的进步这项研究揭示了一些神经元是如何调节心肌细胞数量的。

人们早就知道神经细胞可以调节心脏功能，但它们在心脏发育过程中的作用和影响，以及它们对肌肉细胞生长的影响尚不清楚。

“我们的研究试图研究所谓的交感神经元在出生后心脏发育中的作用，我们发现，通过操纵它们，即使在出生后，也可能有巨大的潜力来调节心脏肌肉细胞的总数，”约翰霍普金斯大学医学院医学助理教授、该研究的主要作者Emmanouil Tampakakis医学博士说。

的神经细胞它们组成了交感神经系统(SNS)，控制着身体的自动过程，如消化、心率和呼吸。SNS通常与“战斗或逃跑”反应有关，这是身体对警报、压力或威胁情况的一般反应。

在这项新研究中，研究小组创造了一种转基因的小鼠模型通过阻断发育中的小鼠胚胎交感心神经元，并分析了出生后前两周心肌细胞增殖的驱动因素。

他们发现，已知控制昼夜周期的一对基因——周期1和周期2的活性显著下降。值得注意的是，在小鼠胚胎中去除这两种昼夜节律基因后，研究人员发现新生儿心脏大小增加，心肌细胞或心肌细胞数量增加了高达10%。这表明交感神经对心肌细胞的影响可能是通过这两个昼夜节律或“时钟”基因介导的。

时钟基因是昼夜节律模式的组成部分，在哺乳动物中，昼夜节律模式以大约24小时为周期调节身体功能，昼夜节律与昼夜时间一致。

“哺乳动物，包括人和老鼠，在出生后不久就会停止产生心肌细胞。与肝脏等其他器官不同，心脏在受损后不能再生，”坦帕卡基斯说。“我们已经证明，通过药物或基因疗法，操纵神经和/或昼夜节律基因，在出生后增加心脏细胞的数量是可能的。”

活下来的人心脏病可能会损失多达10亿个心肌细胞，坦帕卡基斯说，有科学证据表明，当心肌细胞总数较高时，心脏在发作后往往恢复得更快。通过控制交感神经和生物钟基因——一种被称为神经调节的技术——研究人员相信，心脏可以更好地对损伤做出反应。

“神经调节在心脏病学中是一个相当新的概念，我们相信这是第一次将时钟联系起来的报告基因随着心的新生长肌肉细胞约翰霍普金斯大学医学院医学副教授兼心血管干细胞项目主任Chulan Kwon博士说。“我们的研究，可能是第一次，展示了如果你阻断心脏的神经供应会发生什么，并为开发用于心脏再生的神经调节策略提供了新的见解。”