如何修复受损的心？研究发现要让它学会“吃糖”
发布日期：2024-06-09 20:35 点击次数：52
▎药明康德内容团队编辑
在心脏病学研究中，存在一个需要解决的关键问题：成年人的心脏细胞丢失了分裂能力，因此无法实现心脏损伤的修复。如果有方法能够重新激活心脏细胞的增殖过程，那么就有望为许多心脏功能损伤患者带去治愈希望。
而据《临床研究杂志》的一篇新论文，这个修复心脏的秘密可能就藏在人类自身当中，只不过不是来自成人，而是来自我们的胎儿阶段。因为在胎儿时期，甚至刚出生不久，心脏的关键组成——心肌细胞仍然具备有丝分裂的能力。
小鼠实验显示，刚出生时小鼠心脏受到损伤，它可以修复损伤区域，成年后也检查不到曾经发生过损伤。但如果成年时心肌细胞受损，则会形成明显的瘢痕组织。因此，找到胎儿时期心肌细胞的差异之处成为了破解心脏修复难题的关键。
新研究中，来自美国西北大学的研究者将目光放在了心肌细胞的能量代谢方式上。我们都知道，线粒体通过氧化磷酸化过程生产ATP，为细胞功能提供了大量能量支持，这些能量供给对心脏的收缩、舒张和血液泵送过程必不可少。
不过胎儿心脏所处的条件却不一样，它周围的氧气水平相对成人低很多，这就限制了线粒体氧化磷酸化过程。因此胎儿的心肌细胞选择通过吸收更多的葡萄糖以及糖酵解过程来获得能量。
基于这些差异，研究者开始尝试在成年个体中抑制线粒体代谢功能，他们发现RISP蛋白对线粒体复合体的电子转移必不可少，也是线粒体功能所需的关键蛋白，因此他们选择性地在成年小鼠心脏细胞中敲除了RISP蛋白的编码基因Uqcrfs1。
他们发现缺失Uqcrfs1基因后，成年小鼠的心脏细胞表现出了胎儿时期的状态，比如增加葡萄糖的摄取和使用效率，重获分裂增殖能力，并且这些实验小鼠的心脏受损后，会逐渐进行修复。根据RNA测序结果，这些心脏细胞中与心脏发育、增殖有关的基因表达量都有着明显上调。
研究者指出，抑制线粒体功能，提升葡萄糖使用可能是恢复心脏细胞增殖的新策略，未来他们想寻找可以实现这一目的的药物，这样会要比基因改造更加简单和安全。