发现心肌再生“双重开关” 新桥医院医生团队为心肌梗死治疗开辟新路径
来源: 第1眼TV-华龙网

第1眼TV-华龙网讯(记者 唐雨)8月26日,记者从陆军军医大学新桥医院获悉,国际心血管领域顶级学术期刊《Circulation》(《循环》)在线发表该院心血管内科王伟教授团队的一项原创研究。首次揭示心肌细胞增殖受一对“双重开关”精准调控,通过基因联合干预可显著促进内源性心肌再生,为心肌梗死治疗开辟全新路径。
心肌梗死,是严重威胁人类生命健康的主要疾病之一。心肌发生梗死后,大片心肌细胞坏死,可成年心脏几乎没有自我修复再生的能力,坏死位置只能长出瘢痕组织,很多患者由此走向心力衰竭。长久以来,如何让受损心脏重新长出健康心肌,是心血管研究领域的一大难点。
破解心脏再生“密码”
心肌为什么很难再生?既往研究表明,心肌再生的主要来源是心肌细胞的增殖分裂。新生儿的心脏拥有强大的自我修复能力,但随着个体成年,心肌细胞基本“停下生长脚步”。一旦遭遇心梗,大量心肌细胞坏死,身体却无法长出新的心肌来填补缺损,心脏泵血功能就此受损,这也是心梗导致心衰和死亡的根源。多年来,科学家们一直在追问:究竟是什么锁住了成年心肌的再生潜能?
为解开这一谜题,新桥医院心血管内科王伟教授团队构建了两套谱系示踪小鼠模型,在单细胞层面精准捕获正在发生分裂,以及已经完成分裂的心肌细胞,开展组学解析。科研人员整合涵盖人类在内的跨物种转录组大数据,对比分析新生儿到成年阶段的基因表达变化,层层筛选;进一步比对出成年心脏内部,具备潜在增殖能力的心肌细胞和普通心肌细胞之间的基因表达差异。
经过细胞实验与动物模型反复验证,团队从海量基因中筛选锁定一对关键调控因子:NFYB与NR3C1。简单来说,NFYB是推动心肌细胞进入分裂周期的“油门”,而NR3C1则是抑制增殖的“刹车”。单独激活“油门”或单独松开“刹车”,均能观察到一定程度的心肌细胞增殖;二者一促一抑,共同组成控制心肌再生的“双重开关”。
实验证实,只踩“油门”,或是只松开“刹车”,改善效果有限。只有同时激活“油门”NFYB、解除“刹车”NR3C1的抑制,才能产生强大的协同效应,唤醒沉睡的心肌再生能力。

“双靶点”疗法概念验证
基于这一发现,研究团队设计了一套可临床转化的基因治疗系统,一方面,借助临床可用药物实现对NFYB表达的可控诱导,精确调控“油门”,避免基因过度激活带来风险;另一方面,采用紧凑型CRISPR基因编辑工具,在心肌细胞中松开NR3C1的“刹车”,从而解除其对增殖的阻断作用。
在心梗小鼠模型中,这套双靶点联合干预疗法收获了振奋结果:心脏瘢痕面积减少约一半,心功能提升约三分之一。通过被学界公认为心肌再生金标准的双标记嵌合分析技术验证,治疗组中28%的新生心肌细胞呈成簇分布,证明其确实来源于原位增殖。按此方法严格测算,成年心肌细胞的增殖能力提升了超过28倍。研究还在人类心脏类器官模型上验证,这套方案同样能够促进心肌细胞增殖,为未来走向临床打下扎实基础。
“我们做的是唤醒心脏自身的修复力量。”王伟教授介绍,过去很多研究尝试外源移植细胞修复心脏,而这项研究瞄准内源性心肌再生,也就是调动心脏自己残存的心肌细胞实现再生修复。“随着研究的深入,曾经遥不可及的‘心脏再生’梦想,正在一步步走向现实”。




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