斑马鱼、有尾两栖类动物和不成熟的哺乳动物在发生多种类型心肌损伤后心肌能够再生，这一过程主要由先已存在的心肌细胞增殖介导。鉴于哺乳动物中大多数心肌细胞在出生后不久便退出细胞周期，诱导成年心肌细胞重新进入细胞周期已成为心肌再生的焦点。
成年哺乳动物心脏在心肌细胞丧失后无法再生，这增加了心肌病变的持续时间和严重程度。既往研究显示，哺乳动物心脏并非完全无法再生。例如，新生儿心脏能够再生丧失的心肌细胞，而成人心脏能够进行一定程度的自我更新。在这两种情况下，心肌细胞更新由有氧呼吸介导的DNA氧化损伤来调节。美国德克萨斯大学西南医学中心的Yuji Nakada等人报道，通过诱导全身性低氧血症来抑制有氧呼吸，可减轻DNA氧化损伤，因此可诱导成年哺乳动物心肌细胞增殖。在小鼠中，逐渐暴露于重度全身性低氧血症（吸入氧逐渐减少1%，并最终维持在7%，持续2周），可导致氧化代谢抑制，活性氧产生和DNA氧化损伤减少，从而使心肌细胞有丝分裂再激活。值得注意的是，在诱导心肌梗死后暴露于低氧血症1周，可诱导较强的再生反应，同时心肌纤维化减少，并且左心室收缩功能改善。基因的命运图谱（fate-mapping）分析证实，新形成的心肌细胞源于先前已存在的心肌细胞。这些结果证实，成年哺乳动物心脏的内源性再生特性可通过逐渐暴露于全身性低氧血症而再激活，低氧可能在再生医学中发挥潜在治疗作用。
低氧是数种再生生物体的特性，是维持数种细胞类型增殖能力所必需的。虽然有氧代谢较无氧酵解能更高效地产生能量，但科学家逐渐认识到，细胞衰老和内源性再生特性丧失是有氧代谢的代价。总而言之，低氧可诱导成年心肌细胞代谢重编程和心肌细胞再生。（作者：黄希瑶)
参考文献：Nature 2017;541:222-227