利用有袋动物的心脏再生能力

日本理化学研究所生物系统动力学研究中心(BDR)的Wataru Kimura和他的同事们发现了新生有袋动物的心脏是如何在数周内保持再生能力的。利用这一知识，研究小组能够修复出生一周后受损的小鼠心脏。该研究结果发表在该杂志上循环，有望为再生心脏药物的发展做出贡献。

心脏病是人类死亡的主要原因，并与许多其他继发性疾病有关。对于人类和其他哺乳动物，受损心肌-如出现在a之后心脏病-不能自然修复，因为成熟的心肌细胞不能再生。和所有人一样组织再生，心脏修复需要新细胞的诞生，这只能通过细胞分裂的过程发生，当一个细胞变成两个。在大多数哺乳动物的心脏中，肌肉细胞在出生后仍然可以分裂，但几天后就会迅速消失。

然而，与其他哺乳动物不同的是，袋鼠和考拉等有袋类动物出生在一个不发达的国家内部器官出生后继续成长，包括他们的心脏。然而，人们对它们的心脏再生能力知之甚少。RIKEN BDR的研究团队假设，这种产后心脏生长是可能的，因为有袋动物的心肌细胞保留了分裂的能力，这将允许它们的心脏在受伤后再生。他们开始在负鼠身上测试这一理论。

他们观察到负鼠的心脏在出生后的几周内还在继续生长。他们发现，两周大的负鼠的心脏与出生一天的老鼠的心脏相似，而且负鼠的心肌细胞在出生后几周内仍在分裂。在这个年龄，实验诱导的心脏损伤在一个月内自我修复，这表明只要心脏细胞继续分裂，心脏就可以修复。这些结果证实了他们的假设，正如木村所指出的那样，“在出生后两周以上的心脏再生负鼠是迄今为止在哺乳动物中观察到的最长的持续时间。”

下一步是弄清楚为什么这在负鼠身上是可能的，而不是在老鼠身上。基因表达比较表明，两周大的负鼠与只有几天大的老鼠相似。研究人员接下来研究了基因表达这两种动物都发生在心脏再生不再可能的时候。共同因素是一种叫做AMPK的蛋白质。进一步的实验表明，小鼠和负鼠体内AMPK的激活与心肌细胞分裂的停止同时发生。因此，下一个假设是抑制AMPK或其工作能力可以延长心脏再生可能的时间。木村说:“如果我们能够利用决定心脏再生能力的分子途径，我们应该能够建立新的治疗方法心血管病．"

他们在负鼠和老鼠身上测试了这一假设，并在两种情况下都成功了。特别是，给新生小鼠注射AMPK抑制剂，可以使出生后一周实验损伤的心脏再生并恢复正常功能，疤痕最小。因此，研究人员能够利用他们从有袋类动物身上学到的东西，在普通哺乳动物身上诱导心脏再生。

接下来的研究议程是找出是什么触发了小鼠出生时AMPK的表达，而不是在负鼠身上。木村说:“一个重要而令人兴奋的问题是，新生有袋动物如何在体外环境中保持再生能力。”“这些答案可能会导致可以诱导的疗法心成人再生。”

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