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[The Scientist：June 8, 2011 By Megan Scudellari] 根據(jù)本周發(fā)表在Nature雜志上的新研究[1]，研究人員在心臟組織外層中,，鑒定出一類新的常駐性祖細(xì)胞 (resident progenitor cell),，它們經(jīng)誘導(dǎo)后增殖，遷移進(jìn)心肌中,，轉(zhuǎn)化成心肌細(xì)胞(cardiomyocyte),。
這項(xiàng)研究是在小鼠中進(jìn)行的，結(jié)果表明在心臟病發(fā)作后,，可能能夠通過刺激一群常駐性成體祖細(xì)胞(adult progenitor cell)的方法來鼓勵(lì)人心臟自我修復(fù),，而以前最好的治療方法是細(xì)胞移植，這樣的話,，又會(huì)冒著宿主產(chǎn)生免疫排斥和移植過來的細(xì)胞存活能力有限的風(fēng)險(xiǎn),。
資助這項(xiàng)研究的英國(guó)心臟基金會(huì)醫(yī)學(xué)主任Peter Weissberg在新聞發(fā)布會(huì)上說，“這項(xiàng)研究展示出的成果就是心臟有與生俱來的能力進(jìn)行自我修復(fù)”,，“這些細(xì)胞早已在那兒,，它們僅僅需要稍微調(diào)整一下，進(jìn)行準(zhǔn)備工作和細(xì)胞增殖,。”而之前,，其他人的研究不能成功地追蹤常駐性心臟干細(xì)胞(cardiac stem cell)的遷移,，也不能鑒定出激活它們的開關(guān)。桑福德-伯納姆醫(yī)學(xué)研究所(Sanford-Burnham Medical Research Institute)肌肉發(fā)育和再生項(xiàng)目負(fù)責(zé)人Mark Mercola(未參與該項(xiàng)研究)說,，這篇論文的作者們“真正地解決了這兩個(gè)問題,。”
來自倫敦大學(xué)學(xué)院(University College London)的Paul Riley和他的同事們?cè)?007年發(fā)表的論文[2]里已經(jīng)證實(shí)在小鼠胚胎中，一種最初在胸腺中發(fā)現(xiàn)的一種小蛋白,，胸腺肽-β4 (Thymosin β4, Tβ4),，能夠在稱作心外膜(epicardium)的心臟組織外層中誘導(dǎo)一群祖細(xì)胞形成血管和并促進(jìn)新的成纖維細(xì)胞和肌細(xì)胞形成。 Riley說,，“我們?cè)?jīng)想,，如果[Tβ4]是胚胎心外膜發(fā)育至關(guān)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樣作用呢,？”,，“胚胎中心臟如何構(gòu)建的機(jī)制能告訴我們成年小鼠如何修復(fù)心臟的很多信息。”
新的心肌細(xì)胞（紅色顯示）,，跟現(xiàn)存的細(xì)胞(綠色顯示)整合在一起，圖片來自英國(guó)心臟基金會(huì)
研究小組用Tβ4處理一下,，讓成年小鼠心臟做好準(zhǔn)備工作,，以便希望開啟胚胎中那種潛力。Tβ4開啟一種典型的心外膜標(biāo)記基因Wt1,，這里科學(xué)家們用綠色熒光蛋白對(duì)Wt1進(jìn)行標(biāo)記以便追蹤細(xì)胞的運(yùn)動(dòng),。然后研究小組誘導(dǎo)小鼠產(chǎn)生心臟損傷，同時(shí)觀察細(xì)胞擴(kuò)增以及運(yùn)動(dòng)到心肌內(nèi)損傷位點(diǎn),，并在那里形成成熟的心肌細(xì)胞,。形成那些細(xì)胞附著到相鄰的肌肉細(xì)胞并與之電偶聯(lián)，從而成為功能性的細(xì)胞,。
研究小組采用磁共振成像(MRI)技術(shù)監(jiān)控小鼠一個(gè)月的時(shí)間,，觀察到新的心肌細(xì)胞整合成功。事先用Tβ4處理過的小鼠要比未用Tβ4處理的對(duì)照小鼠在損傷位點(diǎn)上擁有較少的傷痕和幅度較少的心室壁擴(kuò)張和變薄---心臟損傷的一種典型癥狀---和更好的泵出血液的能力,。
因?yàn)門β4只能刺激產(chǎn)生有限數(shù)量的新心臟細(xì)胞,，研究小組當(dāng)前正在尋找其他的能夠更加有效地促進(jìn)祖細(xì)胞形成新的心肌細(xì)胞的小分子。他們同時(shí)也按照同樣的方式在體外測(cè)試人類組織樣品來觀察Tβ4是否同樣能刺激人類細(xì)胞,。Mercola說,，這項(xiàng)研究“產(chǎn)生很多新的問題”，“但是它是添加到[心臟再生研究]金字塔中的一塊好磚頭,。”
如果這項(xiàng)研究能夠外推到人類,，那么它可能是找到治療方法治療有很高風(fēng)險(xiǎn)患上心臟病的人們的一步，一旦找到治療方法,，這些人就可以服用預(yù)防性藥丸讓他們的心臟做好準(zhǔn)備,，以便當(dāng)心臟病發(fā)作時(shí)心臟自我修復(fù),。研究小組目前發(fā)現(xiàn)在小鼠心臟發(fā)生損傷之前，如果用Tβ4進(jìn)行治療的話,，只能觀察到新的心肌細(xì)胞形成,，Riley說，所以“我們想到類似的治療應(yīng)用,，那將是先發(fā)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.
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