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受损心脏再生研究进展

最近的双胞胎研究显示了再生受损心脏的新方法

心力衰竭影响全世界至少 26 万人,并导致许多人死亡。由于人口老龄化的加剧,照顾 正在成为导致支出增加的需要。治疗方法已取得重大进展 并且正在采取许多预防措施,但是,死亡率和发病率仍然很高。 可用的治疗方案很少,主要是针对真正处于末期并进展为完全心力衰竭的患者进行心脏移植。

我们的身体确实具有非凡的自我修复能力,例如肝脏受损后可以再生,我们的皮肤大多数时候也可以再生,一个肾脏可以替代两个肾脏的功能。不幸的是,对于我们的大多数重要器官(包括心脏)而言,情况并非如此。当人类心脏因疾病或受伤而受损时,这种损害是永久性的。例如,心脏病发作后,数百万或数十亿的心肌细胞可能会永远丢失。这种损失会逐渐削弱心脏并导致严重的疾病,例如心力衰竭或心脏疤痕,这可能是致命的。当心肌细胞(细胞类型)缺乏时,通常会导致心力衰竭。与蝾螈和蝾螈不同,成年人不能自发地再生受损的器官,例如心脏。在人类胚胎或婴儿在子宫中生长时, 细胞分裂和繁殖有助于心脏在九个月内生长和发育。但包括人类在内的哺乳动物不具备心脏再生的能力,因为它们在出生后大约一周后就完全失去了这种能力。心肌细胞失去分裂和增殖的能力,因此无法再生。对于其他人类细胞也是如此——大脑、 脊髓 等。由于这些成体细胞不能分裂,人体无法替代受损或丢失的细胞,从而导致疾病。 虽然这也是为什么从来没有心脏肿瘤的原因——肿瘤是由于细胞不受控制的生长引起的。 然而,如果可以使这些细胞再次分裂成为可能,这可能会导致许多组织的“再生”并有助于修复器官。

任何人在身体虚弱或身体虚弱时唯一的选择 受损的心脏 或患有心脏病则接受心脏移植。这有很多方面,通常会影响移植在大多数患者中成为现实。首先,“捐献者”捐献的心脏必须是捐献者去世前的健康心脏,这意味着心脏需要从因病或受伤而死亡的年轻人身上摘取,并且这些情况不影响他们的生命。 以任何方式。潜在的受体患者必须与供体心脏相匹配才能接受移植。这意味着漫长的等待。作为一种可能的替代方案,通过细胞分裂在心脏中产生新肌肉的潜力可以为数百万心脏受损的人带来希望。科学界已经尝试和测试了许多程序,但迄今为止的结果是无效的。

在发表于 细胞, 美国加利福尼亚大学旧金山分校的研究人员首次在动物模型中开发出一种有效且稳定的方法,使成年心脏细胞(心肌细胞)分裂,从而有可能修复心脏受损部分1。作者确定了四个参与细胞分裂(即细胞自行繁殖)的基因。当这些基因与导致成熟心肌细胞重新进入细胞周期的基因结合时,他们发现细胞正在分裂和繁殖。因此,当这四个必需基因的功能得到增强时, 组织显示再生。患者心力衰竭后,这种组合可以改善心脏功能。在当前的研究中,心肌细胞表现出 15-20% 的分裂(相比之下,早期研究中的分裂率为 1%),巩固了本研究的可靠性和效率。这项研究在技术上可以扩展到其他器官,因为这四个基因是一个共同特征。这是一项非常相关的工作,因为任何关于 首先非常复杂,其次基因的传递必须谨慎,以免在体内引起任何肿瘤。这项工作可能会成为一种非常有效的方法来再生心脏和其他器官。

英国剑桥大学干细胞研究所的另一项研究开发了一种创新的修复方法 根本不需要捐赠者的组织2。他们在实验室中使用干细胞培育出活的“心肌”斑块,该斑块只有 2.5 平方厘米,但看起来像是治疗心力衰竭患者的强大潜在工具。这些贴片有望自然地融入患者体内 也就是说,它是一个“功能齐全”的组织,可以像正常的心肌一样跳动和收缩。早期将干细胞注入体内修复心脏的方法并不成功,因为干细胞没有留在体内 肌肉却消失在血液中。当前的补丁是一个“活的”和“跳动的”心脏组织,可以附着在器官上(在本例中是 ),因此任何损坏都可以修复。当患者有需要时,可以种植这样的贴片。这基本上不需要等待匹配的捐赠者。这些补丁也可以使用 患者自身的细胞消除了器官移植的风险。将补丁同化为 受损的心脏 是一种侵入性手术,需要正确的电脉冲才能使 击败与补丁集成良好。但这种手术所涉及的风险比侵入性更大的全心脏移植要好。该团队正准备在5年内进行动物试验和临床试验,然后才能广泛用于 耐心。

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{您可以通过单击下面引用来源列表中给出的 DOI 链接来阅读原始研究论文}

来源(S)

1. 穆罕默德等人。 2018,。 调节细胞周期以刺激成人心肌细胞增殖和心脏再生。 手机https://doi.org/10.1016/j.cell.2018.02.014

2. 剑桥大学 2018. 修补破碎的心。 http://www.cam.ac.uk/research/features/patching-up-a-broken-heart. [1 年 2018 月 XNUMX 日访问]

赛欧团队
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