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我国学者揭示成年心肌细胞分裂增殖机制

2019-07-11 20:03:38| 发布:佚名| 查看: 200| 来源:重庆新闻网| 责编:admin

摘要: 我国学者揭示成年心肌细胞分裂增殖机制 ,...

  中新网重庆新闻6月23日电(通讯员 朱广平 邹争)成年心肌细胞是不能再生的细胞?第三军医大学大坪医院心血管内科主任曾春雨的科研团队,用实验颠覆了经典病理学结论,他们的研究直观地显示了成年心肌细胞不但具备再生能力,而且通过调控后其子代细胞还具备收缩功能;研究结果显示了缺氧状态下成年心肌细胞增殖能力达到7.0%。6月23日,该团队的心肌再生课题组王伟副教授等人历时6年多的研究成果,在国际心血管领域顶尖期刊《循环》杂志上在线发表,影响因子19.3。

  冠心病、风心病、先心病等众多的心脏病的最后转归不可避免地导致心力衰竭的发生,在心力衰竭的发生过程中心肌细胞的丢失是主要的病理过程。目前的药物治疗、支架治疗、冠脉搭桥治疗等在一定程度上延缓了疾病的发生,但并不能逆转疾病的进展,人们一直梦想能开发一种材料或方法代替丢失的心肌发挥作用。传统上认为,哺乳动物出生后心肌细胞的数目不再增加,成年心肌细胞作为终末分化细胞不具备再生能力,一旦损伤则永久丧失。

  课题组在解决体外成年心肌细胞培养的关键技术后,利用活细胞工作站,直观地显示了心肌细胞分裂的全过程,并对其增殖分裂的机制展开研究。研究发现,在适当的条件诱导下,心肌细胞可具备较强的增殖能力,其增殖能力达到7.0%,比过往研究的0.5%提高了14倍。他们还发现,终末分化的双/多核心肌细胞与单核心肌细胞的增殖能力基本相似,改写了既往“只有极少数幼稚的单核心肌细胞有增殖可能”的观点。

  课题组在细胞实验和动物实验中进一步发现,这些终末分化心肌细胞是以“去分化—增殖—再分化”的过程再生出新的心肌细胞。然而,完成增殖并不等于完成再生,心肌细胞增殖后的大部分子代细胞的肌小节结构紊乱且无收缩功能。如何赋予子代细胞获得心肌收缩功能呢?他们研究发现邻近心肌细胞之间的钙信号传递在其中发挥重要的作用:钙瞬变通过细胞间连接蛋白Cx43从正常心肌细胞传入缺氧心肌细胞,激活其胞内活与钙离子有关的增殖信号通路(calcineurin-NFAT),从而启动心肌的分裂增殖过程。他们还发现缺氧是把双刃剑,一方面缺氧促进心肌细胞去分化和增殖,但另一方面通过影响Cx43磷酸化影响缝隙连接,从而阻断增殖的心肌细胞成熟能力化。为此,他们采用一种耐缺氧的Cx43突变体,在不影响心肌细胞分裂增殖的同时,促进了分裂心肌细胞的成熟过程,明显改善了心梗动物的心脏功能。

  曾春雨介绍,这一研究揭示“去分化—增殖—再分化”是成年心肌细胞增殖的生物学特征和心肌内源性再生的重要途径,并探明了心肌细胞再分化的具体分子机制。为临床促进心肌再生,治疗心肌梗死和心力衰竭带来曙光。

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