科学家通过重新规划小鼠的新陈代谢成功使受损心脏再生

发布时间: 2023-10-25 15:40:07 来源: 196世界之最 栏目: 奇趣发现 点击: 19

人体中的大多数组织在受伤后都能自我再生,但不幸的是,心肌细胞却不在其中。现在,马克斯-普朗克研究所(MaxPlanckInstitute)的科学家们在小鼠身上发现,对这些细胞的能量代谢进行重新编程...

人体中的大多数组织在受伤后都能自我再生,但不幸的是,心肌细胞却不在其中。现在,马克斯-普朗克研究所(Max Planck Institute)的科学家们在小鼠身上发现,对这些细胞的能量代谢进行重新编程,可以让它们在心脏病发作后再生,这将为这一常见健康杀手开辟新的疗法。

科学家通过重新规划小鼠的新陈代谢成功使受损心脏再生

心脏病发作或受到其他损伤后,心脏会用纤维疤www.196nk.cn痕组织重新修补,这有助于短期内将器官固定在一起,但这一部分不会和心肌细胞一样跳动。随着时间的推移,这会导致各种问题,从进一步的心脏病发作到最终的心力衰竭。

心肌细胞与其他组织的主要区别之一在于它们的能量代谢。人体中的大多数组织通过一种叫做糖酵解的过程从糖中获取能量,但心脏却从脂肪中获取能量,这就是所谓的脂肪酸氧化。事实证明,这可能是开启心脏细胞再生的关键。

这项研究的作者李翔和袁学军说:"众所周知,能够再生196世界之最心脏的动物物种主要使用糖和糖酵解作为心肌细胞的燃料。人类心脏在发育早期也主要使用糖酵解,但随后转而使用脂肪酸氧化,因为它能产生更多能量。随着出生后能量生产的转换,许多基因的活性发生了变化,细胞分裂活性也随之丧失。能量产生的个别196世界之最代谢物对调节基因活动的酶的活性也有重要作用。因此,196世界之最我们希望通过重新规划能量代谢来引发基因活动的变化,从而重新开启心肌细胞的细胞分裂能力"。

为了在小鼠身上验证这一想法,研究小组关闭了一个名为Cpt1b的基因,该基因是脂肪酸氧化的关键。果然,这些小鼠的心脏开始生长,细胞数量在实验过程中几乎翻了一番。

接下来,研究人员诱发缺乏Cpt1b的小鼠心脏病发作,然后让它们的心脏重新获得富含氧气的血液。这模拟了心脏病发作后接受支架治疗的病人。研究小组说,几周后,与对照组相比,试验小鼠心脏组织的瘢痕大大减少,心脏功能几乎恢复到心脏病发作前的水平。

经过仔细观察,研究人员确定了这种效果背后的机制。关196世界之最闭该基因会触发一个级联,有效地将心肌细胞重置为不太成熟的状态,使它们能够再生。

当然,现阶段这只是在小鼠身上进行的概念验证,但研究小组表示,这可能是一条应用于人类的途径。应该可以开发出阻断 Cpt1b 所产生的酶的活性的药物,从而模拟患者需求的效果。不过,这离临床应用还很遥远。其他研究发现,利用干细胞或mRNA再生心脏也取得了成功。

这项研究发表在《自然》杂志上。

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