百岁老人的后代继承了百岁老人独特的基因足迹
由博洛尼亚大学学者领导的一个国际研究小组发现了一种修复心脏病发作后心脏损伤的关键基因。这项发表在《自然心血管研究》杂志上的研究表明,心肌在心脏病发作后无法再生,据称,至少部分是由于一类类固醇激素,糖皮质激素,推动心肌细胞在出生后成熟,同时阻止它们的增殖。
“我们的研究结果表明,糖皮质激素是心脏再生能力的重要制动器:它们的抑制在修复受损心脏组织方面显示出了有希望的结果,”博洛尼亚大学实验、诊断和专业医学系教授加布里尔·德乌瓦解释说,他协调了这项研究。“这是一个特别相关的发现,在未来可能会导致有效的治疗,以改善心脏病患者的心脏状况。”
心脏病是全球死亡的主要原因之一。这部分是因为心脏组织不像其他身体组织,是无法再生的。在心肌梗死期间,心肌细胞死亡,取而代之的是不能再收缩的疤痕组织。如果损伤是广泛的,它可能发展为心力衰竭,使心脏不能泵出足够的血液来满足身体的需要。这种情况会导致各种衰弱的结果,包括心脏性猝死。
由于新生儿的呼吸和血管系统发生了快速而重要的变化,从而使其从宫内生命过渡到宫外生命,从出生开始,心脏组织再生能力的缺乏是一个恒定的特征。具体来说,在新生儿的心脏中,心肌细胞进一步特化:它们失去复制的能力,继续生长。
德乌瓦教授证实说:“我们身体的大多数组织一生都在自我更新,与此相反,心脏组织在成年期的更新非常少,几乎不存在。”“这是心肌细胞增殖率极低和该组织中缺乏大量“干细胞”的结果:因此,心肌梗死等引起的心脏严重损伤是永久性的。”
为了找到一种方法来逆转心脏的这种再生无能,科学家们把注意力集中在糖皮质激素上:这是一类在发育、代谢、维持体内平衡和管理压力情况中发挥重要作用的激素。
在准备分娩时,已知糖皮质激素会诱导肺成熟。然而,研究人员意识到,将新生儿心肌细胞暴露在这些激素中会导致细胞失去增殖能力。因此,他们分析了出生后第一周的心脏组织,发现糖皮质激素受体(GR)的数量有所增加。这表明,糖皮质激素的活性在出生后立即增加。
这导致了糖皮质激素可能是心肌细胞成熟的原因,从而损害了它们的复制和再生能力的假设:这一想法现在已经在动物模型中通过复杂的分子生物学技术得到了证明。
GR受体缺失导致心肌细胞分化减少,即心肌细胞仍处于不成熟状态,这导致心肌细胞分裂为新的心肌细胞的增加。研究人员还解释了糖皮质激素通过调节细胞能量代谢而导致复制性封锁的分子机制。
D'Uva教授证实:“糖皮质激素受体的缺失已被证明可以增加心肌细胞在心肌梗死后复制的能力,在几周内促进心脏再生过程。”“通过使用一种已批准用于临床的GR受体抑制剂药物,也获得了类似的结果。”
该研究小组现在的目标是测试与其他促进再生刺激的潜在协同效应,以便提出更有效的心脏再生策略——这一结果可能会帮助全球数百万患者。
文章标题糖皮质激素受体拮抗促进内源性心肌细胞增殖和心脏再生
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