跳至正文

研究发现心脏病发作后的再生机制,潜在的治疗用途

(纳闻记者李文瑞报导)

加拿大的一项研究发现了斑马鱼受损心脏组织再生的机制,研究人员乐观地认为,这些发现可能会产生供人类使用的心脏再生疗法。

该研究的作者之一、蒙特利尔大学的 Ruben Juez 教授在该大学的媒体发布会上说:“这一发现将使研究这种分子用于治疗心脏损伤患者的潜力成为可能。”

虽然斑马鱼在心脏病发作后能够再生和修复心脏组织和血管,但人类不能。 因此,心脏病发作很容易导致心脏功能受损和死亡。

因此,研究人员认为,通过了解斑马鱼中激活的分子,然后使用相同的分子作为治疗剂,人类也有可能进行修复。

“我们已经知道,在心脏损伤后,成年斑马鱼的血管内皮生长因子 C (Vegf-C) 上调,并且该因子与心脏再生有关,”Juez 说。

由一个国际研究小组进行的这项研究发现,斑马鱼心脏损伤后,血管内衬细胞将再生并上调 Vegf-C 基因。 然后,该基因将激活一个名为 Emilin2a 的基因,该基因将产生 Emilin2a 蛋白并激活一个名为 Cxcl8a 的基因。

在心脏细胞中发现的 Cxcl8a 将开始修复受损的心脏细胞以及受损冠状血管的生长 [blood vessels that supply the heart] 研究发现,恢复心脏功能。

此外,研究人员发现,尽管 Vegf-C 是一系列再生途径中最上游的,但心脏再生不需要激活该基因。

简单地通过操纵由 Emilin2a 基因产生的 Emilin2a 蛋白,研究人员发现他们能够通过 Cxcl8a “调节心肌细胞的再生反应”。

研究人员通过一系列消除鉴定出Emilin2a和Cxcl8a,发现抑制Vegf-C导致心脏血管和组织的瘢痕形成和再生减少,证实Vegf-C是心脏再生的必要基因。

然后,研究人员检查了当 Vegf-C 被抑制时哪个基因也被抑制,从而确定了位于通路下游的 Emilin2a 和 Cxcl8a。

由于再生过程不会发生在人体心脏细胞中,因此在心脏病发作中受损的组织 [commonly caused by a blockage in the heart vessels] 通常会死亡,与心脏的心输出量形成一道疤痕 [heart rate and blood volume pumped] 减少。

如果受损组织位于心脏功能的非必要区域,则该人可能存活; 但如果组织损伤发生在关键区域,那么这个人很可能会死亡。

然而,研究人员认为有再生的希望。 先前对不再能够再生心脏的成年小鼠进行的小鼠研究发现,在注射 Vegf-C 后发生了一定程度的修复。

该研究的研究人员发现,在通过腹部注射 Vegf-C 后,心脏病发作的小鼠的心输出量和表现有所改善。

研究结果表明,类似的方法可能适用于人类,如果 Vegf-C 蛋白不起作用,最近的研究还发现了使用 Emilin2a 蛋白的替代方法,这可能是有效的治疗方法。

“这些研究有助于了解冠状动脉血运重建的机制 [reformation of blood vessels in the heart] 在斑马鱼中,对增强受伤人类心脏的血运重建和再生具有潜在的治疗意义,”作者在研究中写道。 结果已发表在《循环研究》杂志上。


心脏和血管的图像(Spectral-Design/Shutterstock)