一旦激活，一群新的常驻性心脏细胞形成新的心肌修复损伤

小鼠心脏(图片来自英国心脏基金会)

【Towersimper注：本文为译文，仅用作研究之用，不得用作商业开发，转载请标明翻译者towersimper】

[The Scientist：June 8, 2011 By Megan Scudellari]  根据本周发表在Nature杂志上的新研究[1]，研究人员在心脏组织外层中，鉴定出一类新的常驻性祖细胞 (resident progenitor cell)，它们经诱导后增殖，迁移进心肌中，转化成心肌细胞(cardiomyocyte)。

这项研究是在小鼠中进行的，结果表明在心脏病发作后，可能能够通过刺激一群常驻性成体祖细胞(adult progenitor cell)的方法来鼓励人心脏自我修复，而以前最好的治疗方法是细胞移植，这样的话，又会冒着宿主产生免疫排斥和移植过来的细胞存活能力有限的风险。

资助这项研究的英国心脏基金会医学主任Peter Weissberg在新闻发布会上说，“这项研究展示出的成果就是心脏有与生俱来的能力进行自我修复”，“这些细胞早已在那儿，它们仅仅需要稍微调整一下，进行准备工作和细胞增殖。”而之前，其他人的研究不能成功地追踪常驻性心脏干细胞(cardiac stem cell)的迁移，也不能鉴定出激活它们的开关。桑福德-伯纳姆医学研究所(Sanford-Burnham Medical Research Institute)肌肉发育和再生项目负责人Mark Mercola(未参与该项研究)说，这篇论文的作者们“真正地解决了这两个问题。”

来自伦敦大学学院(University College London)的Paul Riley和他的同事们在2007年发表的论文[2]里已经证实在小鼠胚胎中，一种最初在胸腺中发现的一种小蛋白，胸腺肽-β4 (Thymosin β4, Tβ4)，能够在称作心外膜(epicardium)的心脏组织外层中诱导一群祖细胞形成血管和并促进新的成纤维细胞和肌细胞形成。 Riley说，“我们曾经想，如果[Tβ4]是胚胎心外膜发育至关重要的和必不可少的，那么它是否在成年小鼠心外膜中也起同样作用呢？”，“胚胎中心脏如何构建的机制能告诉我们成年小鼠如何修复心脏的很多信息。”

新的心肌细胞（红色显示），跟现存的细胞(绿色显示)整合在一起，图片来自英国心脏基金会

研究小组用Tβ4处理一下，让成年小鼠心脏做好准备工作，以便希望开启胚胎中那种潜力。Tβ4开启一种典型的心外膜标记基因Wt1，这里科学家们用绿色荧光蛋白对Wt1进行标记以便追踪细胞的运动。然后研究小组诱导小鼠产生心脏损伤，同时观察细胞扩增以及运动到心肌内损伤位点，并在那里形成成熟的心肌细胞。形成那些细胞附着到相邻的肌肉细胞并与之电偶联，从而成为功能性的细胞。

研究小组采用磁共振成像(MRI)技术监控小鼠一个月的时间，观察到新的心肌细胞整合成功。事先用Tβ4处理过的小鼠要比未用Tβ4处理的对照小鼠在损伤位点上拥有较少的伤痕和幅度较少的心室壁扩张和变薄---心脏损伤的一种典型症状---和更好的泵出血液的能力。

因为Tβ4只能刺激产生有限数量的新心脏细胞，研究小组当前正在寻找其他的能够更加有效地促进祖细胞形成新的心肌细胞的小分子。他们同时也按照同样的方式在体外测试人类组织样品来观察Tβ4是否同样能刺激人类细胞。Mercola说，这项研究“产生很多新的问题”，“但是它是添加到[心脏再生研究]金字塔中的一块好砖头。”

如果这项研究能够外推到人类，那么它可能是找到治疗方法治疗有很高风险患上心脏病的人们的一步，一旦找到治疗方法，这些人就可以服用预防性药丸让他们的心脏做好准备，以便当心脏病发作时心脏自我修复。研究小组目前发现在小鼠心脏发生损伤之前，如果用Tβ4进行治疗的话，只能观察到新的心肌细胞形成，Riley说，所以“我们想到类似的治疗应用，那将是先发制人的。”

1. N. Smart, et al., “De novo cardiomyocytes from within the activated adult heart after injury,”Nature, DOI: 10.1038/nature10188, 2011.

2. Smart N. et al., "Thymosin beta4 induces adult epicardial progenitor mobilization and neovascularization", Nature, 2007 Jan 11;445(7124):177-82.