动物实验揭示心脏再生新发现--人类福祉
长久以来,心肌细胞的增殖是否促进肌肉再生一直备受争议。因为这关系到心血管疾病的治疗,毕竟心肌细胞的缺失会引发心脏疾病甚至死亡。一般认为,哺乳动物心肌细胞的增值会在出生后的几天后停止。然而,越来越多的证据表明成鼠和成人心肌细胞也会增殖,尽管非常细微,但是仍然会增殖。
近期,三篇分别发表在eLIFE,Nature Cell Biology和Science Translational Medicine上的文章相继向我们揭露了一个重大发现。即信号通路上的生长因子神经调节蛋白1和其受体蛋白ERBB2能促进斑马鱼、老鼠和婴儿心肌细胞的再生。
活化的ERBB2首先是在肿瘤细胞中被发现的,其靶向药物被用来治疗乳腺癌。因为药物治疗后通常伴有心肌损伤的副作用,于是科学家们便想着能否可以将此通路用于心脏疾病的治疗。
相较于小鼠和人心肌细胞增殖的缓慢速度,斑马鱼能在心脏受损三分之一后的几个月内恢复原状,这使得斑马鱼成了研究心脏增殖的最佳模型。而斑马鱼繁殖快、生长周期短且身体透明的特点也使它成为继小鼠、大鼠后的第三大模式生物。
科学家们通过大量实验发现,NRG1能通过它的辅助受体蛋白ERBB2来促进斑马鱼心肌细胞分裂和心脏再生。在斑马鱼体内发现此通路后,科学家们又在幼鼠上做了实验,发现该通路的确能够增强新生小鼠心脏再生能力。虽然此通路是否能够作用在新生儿身上仍未可知,但是此法有希望用于治疗新生儿心脏严重缺陷症。
至于NRG1能否作用于成人心脏疾病,科学家们也做了相关的实验,结果发现NRG1-ERBB2信号通路会引起成年斑马鱼和成鼠心脏肿大而导致心脏疾病。说明该通路的确能促进心肌细胞增生,但是如何保证适度的刺激才是关键。无论如何,这个通路都可被作为心血管疾病的治疗新方法,为人类做福祉。
文献一:Gemberling, M., Karra, R., Dickson, A. L. & Poss, K. D.eLIFE 4, e05871 (2015).
文献二:D’Uva, G. et al. Nature Cell Biol. http://dx.doi.org/10.1038/ncb3149 (2015).
文献三:Polizzotti, B. D. et al. Sci. Transl. Med. http://dx.doi.org/10.1126/scitranslmed.aaa5171 (2015)
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