永远保持一颗年轻的心,是人类的梦想。但是,由于心肌细胞的特殊性,终末分化的心肌细胞死亡后只能通过瘢痕组织“修复”。因此,心肌细胞的损伤一般是永久性的。如何让心脏中的非心肌细胞,特别是心肌修复过程中的成纤维细胞“转化”为心肌细胞,一直是近年来的研究热点,这一研究领域即是人们通常所说的心脏再生医学。
心脏再生医学的根本目的是通过更换心肌细胞和降低纤维化来成功地修复受损心肌组织。近期在《Nature》刊出的几篇研究论文让人们看到了心肌细胞再生的希望。其中一篇研究证实,体外利用四种转录因子GATA4、HAND2、MEF2C和TBX5,研究人员成功地将非心肌细胞“改造”为心肌细胞。该研究由美国德州大学西南医疗中心和范德堡大学医学院共同完成。
研究人员首先在体外将上述四种转录因子“导入”小鼠尾尖成纤维细胞和心脏成纤维细胞,结果发现这些转录因子的协同作用能够将非心肌细胞重编程为跳动的心肌细胞样细胞。在胚胎发育过程中,GATA4、MEF2C和TBX5基因对胚胎心脏的发育具有重要作用。之后,研究人员“迫使”小鼠心脏内处于分裂中的非心肌细胞表达这4种转录因子,这些非心肌细胞同样也能够被重编程为功能性的心肌细胞样细胞。更为重要的是,这些被“重编程”后的心肌细胞样细胞具有与正常心肌细胞类似的功能,能够改善心脏功能,并降低心肌梗死发生之后的不良心室重塑。
此前,美国杜克大学的科研人员曾利用4种microRNA分子(miRNA-1、miRNA-133、miRNA-208和miRNA-499)在体外成功将心脏成纤维细胞转化为心肌细胞样细胞。(作者:刘荣军)
参考文献:《Lancet》2012;379:1967-1974