让时光倒流：给心脏健康的第二次机会

　　研究人员使用细胞重编程使受损的心脏几乎像新的一样好

　　

   

   

图片:心肌细胞来源于心脏成纤维细胞。成纤维细胞标记Fsp1(红色)，心肌细胞标记肌钙蛋白I(绿色)和细胞核(蓝色)。

最近一项用小鼠做的研究发现了一种让心脏病发作后的时间倒流的方法。这项研究背后的研究人员使用RNA来指导受伤心脏中的细胞消除疤痕组织并重建心肌，使心脏再次像新的一样运作。

心血管疾病，包括心脏病发作，是全世界死亡的主要原因。

杜克大学医学院医学和病理学副教授Conrad Hodgkinson说，“成年人的心脏并不擅长自我修复，一旦他们心脏病发作或任何类型的损伤，就没有能力取代死亡的心肌。所以，心脏阻止自己爆炸的方法是激活成纤维细胞，形成疤痕。”

Hodgkinson说，就像受伤或手术在皮肤上留下的疤痕一样，心脏病发作后在心脏上形成的疤痕组织坚硬而不灵活，会阻止器官充分发挥功能。

Hodgkinson和他的团队希望找到一种有效的方法，将疤痕组织转化为功能正常的心肌，从根本上扭转心脏病发作的影响。为了做到这一点，他们开始寻找一种方法，通过一种称为细胞重编程的过程，将成纤维细胞(一种有助于结缔组织形成的细胞)转化为心肌细胞。Hodgkinson的实验室以RNA的形式向细胞传递重编程指令。然而，他们发现成年成纤维细胞不太善于遵循指令，并且对重编程有抵抗力。

“我们发现，如果你从青少年身上提取心脏成纤维细胞，它们会很好地重新编程，”Hodgkinson说。“但是，如果你从成年人身上提取心脏成纤维细胞，它们实际上根本没有反应。因此，我们试图了解衰老过程是否真的干扰了成纤维细胞的重编程。”

Hodgkinson和他的团队发现，一种名为Epas1的蛋白质氧传感器可以阻止成纤维细胞自我重编程。通过阻断成纤维细胞中的Epas1，研究人员能够利用年轻细胞的再生能力。

“当我们逆转成纤维细胞的衰老过程时，基本上是让成纤维细胞认为自己又年轻了，我们将更多的成纤维细胞转化为心肌，”Hodgkinson说。

研究人员配制了一种RNA混合物，并将它们包装到外泌体中，外泌体是大多数细胞产生的一种天然产物。这项技术允许他们在没有手术干预的情况下运送外泌体。外泌体包具有独特的特性，可以引导它们进入受伤心脏内的心脏成纤维细胞。

“外泌体有点像购物袋，细胞把很多东西粘在一个大胖球里，然后发送信号给其他细胞。它们是细胞相互交流的一种方式。”

当研究人员使用充满RNA的外泌体来指导成纤维细胞在刚刚经历过心脏病发作的小鼠身上重新编程时，结果“令人印象深刻”。

“通过逆转心脏成纤维细胞的老化，我们能够恢复心脏病发作后几乎所有失去的心脏功能，”Hodgkinson说。他们的研究结果发表在《生物化学杂志》上。

细胞重编程，加上逆转细胞衰老，具有无限的未来应用，包括恢复痴呆症患者大脑中的神经元损失，消除牛皮癣患者的皮肤疤痕，而无需侵入性手术干预。

文章标题

Neonatal and adult cardiac fibroblasts exhibit inherent differences in cardiac regenerative capacity