Cnbeta 01月18日
重新激活休眠基因可逆转心脏病发作造成的损害
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科学家发现一种名为Hmga1的休眠基因,在斑马鱼心脏再生中起关键作用。该基因在小鼠心脏损伤后被重新激活,能促进心肌细胞分裂生长,显著改善心脏功能。研究人员通过病毒载体将Hmga1蛋白传递到小鼠受损心脏组织,成功修复损伤,且无不良反应。这项发现为人类心脏病治疗提供了新思路,未来或可通过激活该基因来修复心脏病发作后的损伤。该研究已在《Nature Cardiovascular Research》杂志发表。

🧬 科学家发现,斑马鱼心脏具有强大的再生能力,而Hmga1蛋白在这一过程中起关键作用。在斑马鱼心脏再生过程中,Hmga1蛋白的基因处于活跃状态。

🔬 研究人员通过实验发现,将Hmga1蛋白传递到小鼠受损心脏组织后,小鼠的心肌细胞开始分裂和生长,心脏功能得到显著改善,且没有出现过度生长或心脏增大等不良反应。

❤️‍🩹 Hmga1基因在人类中也存在,但在出生后不久就会关闭。重新激活这个休眠基因,有望帮助修复心脏病发作后的损伤,为人类心脏病治疗提供新的潜在途径。

🧪 研究的下一步将测试Hmga1蛋白是否对培养的人类心肌细胞有相同的作用,为后续的临床应用奠定基础。

心脏病发作的危险性不仅在于最初的发作,还在于发作后的长期损害。 现在,科学家们发现了一种休眠基因,它可以被重新激活,使心脏组织再生,防止心力衰竭的恶化。

 心脏再生的艺术表现: 绿色的 Hmga1 象征性地从斑马鱼心脏的边界区(右上角)流向小鼠心脏的受伤边界区(左侧)。 红色代表心肌细胞,蓝色代表一般细胞核。

心脏病发作后,通常会形成疤痕组织,使器官保持形状,但缺点是这些组织不会跳动。 随着时间的推移,这会导致心律不齐,进而进一步引发心脏病发作,最终导致心力衰竭。

但并非所有动物都有这种弱点--例如,斑马鱼可以修复受损的心脏组织,就像皮外伤一样。 它们可以在受伤后短短 60 天内完全恢复心脏功能,这将是一种不错的超能力。

在一项新的研究中,荷兰 Hubrecht 研究所的科学家们发现了一种能驱动斑马鱼心脏组织修复的蛋白质。 然后,他们将这种蛋白质应用于同样不能再生的小鼠心脏,发现它也能修复小鼠心脏的损伤,这为人类提供了一条潜在的治疗途径。

该研究的第一作者丹尼斯-德-巴克斯(Dennis de Bakkers)说:"我们研究了心脏受损部位和健康部位的基因活动。我们的研究结果表明,在斑马鱼的心脏再生过程中,Hmga1 蛋白的基因处于活跃状态,而在小鼠中则不然。 这向我们表明,Hmga1 在心脏修复中发挥着关键作用。"

为了验证这些再生能力是否可以转移,研究小组使用病毒载体将Hmga1传递到活体小鼠心脏的受损组织中。 果然,小鼠的心肌细胞开始分裂和生长,大大改善了动物的心脏功能。

这项研究的第一作者之一马拉-布夫曼(Mara Bouwman)说:"没有任何不良影响,比如过度生长或心脏增大。我们也没有在健康的心脏组织中看到任何细胞分裂。 这表明,损伤本身发出了激活这一过程的信号。"

当然,与任何小鼠研究一样,并不能保证研究结果一定会应用到人类身上。 但在这种情况下,我们看到了一线希望--编码 Hmga1 的基因在人类中仍然存在。 它在胚胎发育过程中很活跃,但在出生后不久就会关闭,因此重新激活这个休眠基因可以帮助修复心脏病发作后的损伤。

研究小组说,研究的下一步是测试Hmga1蛋白是否对培养的人类心肌细胞有同样的作用。

该研究发表在《Nature Cardiovascular Research》杂志上。

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