【1】Nat Genet：干細胞技術能夠再生心臟
DOI：10.1038/ng.3929
根據(jù)最近由USC的研究者們做出的一項發(fā)表在《Nature Genetics》雜志上的研究，一些人的心臟受損后的修復能力相比其他人群要明顯高一些。
在這項研究中，第一作者，來自Henry Sucov實驗室的博士后Michaela Patterson等人將研究重點放在一類叫做“MNDCM”的可再生的心臟肌肉細胞上。斑馬魚以及新生的哺乳動物體內(nèi)存在著大量的MNDCM，其心肌的再生能力也相對較強。然而，對于成年哺乳動物來說，這類細胞的減少會導致其心臟在受損之后的再生能力受到阻礙。
即使如此，成年哺乳動物的命運也并非不能改變。Michaela等人發(fā)現(xiàn)不同品系的成年小鼠心臟中MNDCM的數(shù)量存在明顯的差異。在一些品系中，MNDCM的比例僅占1.9%；而在另外一些小鼠中這一數(shù)字則達到了10%。與預期相符，這類細胞所占比例越高，則小鼠心臟受損后心肌的再生能力越強。
利用基因組水平的分析手段，作者們找到了與之相關的一種叫做“Tnni3k”的基因。通過阻斷該基因，研究者們能夠提高小鼠心臟中MNDCM的水平，進而促進心臟再生的過程；與之相反，當研究者們敲低斑馬魚體內(nèi)該基因的表達水平，則其MNDCM的水平以及心臟再生的能力都會受到影響。
【2】Journal of Clinical Investigation ：揭示心臟修復再生中新血管形成的機制
國際學術期刊Journal of Clinical Investigation 在線發(fā)表了中國科學院上海生命科學研究院生物化學與細胞生物學研究所周斌研究組的科研成果Preexisting coronary endothelial cells mediate cardiac neovascularization after injury。該研究利用系統(tǒng)的遺傳譜系示蹤技術揭示了成體心臟修復再生中新生血管的來源，為臨床治療心梗后的心臟再生治療提供了重要的理論基礎和新的思路。
冠狀動脈疾病是當今世界上的首要致死疾病，冠狀動脈粥樣硬化及心肌梗塞等冠狀動脈疾病發(fā)生后，導致了心臟供血供氧的不足，大量細胞死亡，從而誘發(fā)了炎癥及損傷修復反應，促使新血管的形成，以恢復損傷區(qū)的血液供應，因此，快速的血管新生過程對于心肌損傷后的修復過程具有至關重要的作用。
【3】Nature：重大突破！胞外基質蛋白Agrin促進心臟再生，有助開發(fā)新的心臟病療法
doi：10.1038/nature22978
心臟病仍然是全世界的一個主要的死亡原因，但是一旦心臟組織遭受損傷，迄今為止為數(shù)不多的可用的治療方法在大多數(shù)時候仍然不能夠取得成功。哺乳動物心臟實際上能夠再生和修復損傷，但是這種能力只能持續(xù)到出生的時候。在此之后，這種能力似乎永久地消失了。如今，在一項新的研究中，來自以色列魏茨曼科學研究所等研究機構的研究人員發(fā)現(xiàn)新生心臟中的一種蛋白分子似乎控制這種再生過程。當被注射到遭受心臟病發(fā)作的成年小鼠心臟中時，這種被稱作聚集蛋白（Agrin）的分子似乎“開啟”這種再生過程，能夠修復受損的心肌。、這些發(fā)現(xiàn)為恢復受損的心臟功能指明一種新的研究方向。相關研究結果于2017年6月5日在線發(fā)表在Nature期刊上，論文標題為“The extracellular matrix protein Agrin promotes heart regeneration in mice”。論文通信作者為魏茨曼科學研究所分子細胞生物學系的Eldad Tzahor教授。論文第一作者為Tzahor實驗室博士生Elad Bassat。
Tzahor解釋道，在人遭受心臟病發(fā)作后，這種心臟愈合過程是漫長的和效率低下的。一旦遭受損傷，心肌細胞就被瘢痕組織替換掉，然而瘢痕組織不能夠收縮，因而不能夠參與泵血。這接著對剩余的心肌組織產(chǎn)生進一步的壓力，最終導致心力衰竭。
【4】PNAS：突破性發(fā)現(xiàn)！抗癌藥物或有望促進心臟組織再生
doi：10.1073/pnas.1621346114
日前，一項刊登在國際雜志Proceedings of the National Academy of Sciences上的研究報告中，來自德州大學西南醫(yī)學中心(UT Southwestern Medical Center)的研究人員通過研究發(fā)現(xiàn)，一種新型抗癌制劑或有望促進損傷的心肌組織進行再生，相關研究或為開發(fā)抑制充血性心力衰竭的新型療法提供新的思路。
機體中的很多組織或細胞，比如血細胞以及腸道內(nèi)壁組織都會在人的一生中持續(xù)再生，而其它組織，比如心臟組織則不會，因為心臟無法進行自我修復，而由心臟病發(fā)作引發(fā)的心臟損傷就會產(chǎn)生永久性的疤痕組織，這些損傷會頻繁導致心臟功能的嚴重弱化，也就是引發(fā)心力衰竭。
多年以來，科學家Lawrence Lum及其同事一直在從事研究開發(fā)靶向作用Wnt信號分子的癌癥藥物，這些信號分子對于組織再生非常重要，但卻會經(jīng)常誘發(fā)癌癥；人類機體中Wnt蛋白產(chǎn)生的關鍵就是Porcn酶（豪豬酶，porcupine enzyme），之所以對其這樣命名，是因為缺失該基因的果蠅胚胎組織的結構類似豪豬，目前研究人員已經(jīng)開發(fā)出了Porcn酶的抑制劑。
【5】Nat Biomed Eng：突破！科學家利用干細胞成功再生出心臟外層結構
新聞閱讀：Researchers use stem cells to regenerate the external layer of a human heart
近日，刊登在國際雜志Nature Biomedical Engineering上的一項研究報告（doi：10.1038/s41551-016-0003）中，來自美國賓夕法尼亞州立大學的研究人員通過研究利用干細胞成功再生出了人類心臟的心外膜細胞；研究者表示，早在2012年，我們就發(fā)現(xiàn)如果能夠利用化學物質處理人類干細胞，使其連續(xù)激活干細胞并且抑制Wnt信號通路，就會促進干細胞轉變成為心肌細胞，心肌作為心臟三層結構中的中間一層結構，其非常厚實，能夠通過收縮向機體各部供血。
Wnt信號通路是由蛋白質組成的一種特殊的信號轉導途徑，其能夠利用細胞表面受體將信號傳入細胞內(nèi)部。Xiaojun Lance Lian教授表示，我們需要為心臟祖細胞（cardiac progenitor cells）提供額外的信息使其轉化成為心外膜細胞，但在這項研究之前，我們并不清楚這種特殊的信息是什么，如今通過研究發(fā)現(xiàn)，如果能夠再次激活細胞中的Wnt信號通路，我們就能夠重新驅動心臟祖細胞轉變成為心外膜細胞，而不是心肌細胞。
這項研究或許能夠幫助研究人員對機體整個心臟壁進行再生，通過形態(tài)學的評估和功能性的分析，研究者發(fā)現(xiàn)，制造出的心外膜細胞同人類機體中和實驗室生長的心外膜細胞非常相似。那么最為關鍵的一點就是如何將心臟祖細胞轉變成為心臟的心內(nèi)膜細胞（心臟內(nèi)層細胞），目前研究人員正在努力對該問題進行攻克。
【6】Nature：重大突破！科學家發(fā)現(xiàn)低氧環(huán)境或許會誘發(fā)心臟再生！
doi：10.1038/nature20173
正常健康的心肌必須有富含氧氣的血液供給，但近日一項刊登于Nature雜志上的研究報告中，來自西南醫(yī)學中心的研究人員通過研究發(fā)現(xiàn)，將小鼠置于極端缺氧的環(huán)境中時小鼠也能夠進行心肌再生。
文章中，研究者將小鼠生存環(huán)境中所呼吸的氧氣的比例逐漸降低到7%（相當于珠穆朗瑪峰山頂?shù)难鯕鉂舛龋?，當小鼠在低氧環(huán)境中生存兩周后，其機體的心肌細胞開始發(fā)生分裂和生長了，正常情況下在成體哺乳動物中心肌細胞并不能夠進行分裂。此前研究者通過研究發(fā)現(xiàn)，新生哺乳動物的心臟有能力再生，這就類似于皮膚在損傷后能夠自我修復一樣，但隨著動物年齡增長，在接下來的數(shù)周內(nèi)，動物機體的心肌再生能力就會失去，也就是說心肌細胞必須“沐浴”在心臟種的富氧環(huán)境中。
研究者Hesham Sadek教授說道，成年人的心臟在心臟病發(fā)作后并沒有能力進行任何深度修復，這也就是為何心臟病發(fā)作對機體會產(chǎn)生永久性的影響，雖然有悖常理，本文研究中研究者發(fā)現(xiàn)，明顯降低氧氣的暴露或許會避開因氧氣而引發(fā)的細胞損傷，從而就會開啟細胞的分裂模式，導致心臟再度生長。
【7】Nature：利用實驗室培養(yǎng)的干細胞再生猴子心臟
doi：10.1038/nature19815
在一項新的研究中，日本研究人員在實現(xiàn)器官再生中取得重要進展：利用猴子皮膚細胞產(chǎn)生的干細胞讓5只患病的獼猴受損的心臟再生。相關研究結果于2016年10月10日在線發(fā)表在Nature期刊上，論文標題為“Allogeneic transplantation of ips cell-derived cardiomyocytes regenerates primate hearts”。
這一實驗有助實現(xiàn)提供一種巨大的無爭議的再生細胞來源以便將這些細胞移植到心臟病患者體內(nèi)來治療這些患者的目標。這將會緩解從胚胎中或者從移植受者本身收集干細胞的需求。日本研究人員在這項研究中所使用的干細胞是所謂的誘導性多能干細胞（iPSCs）。iPSCs經(jīng)誘導后產(chǎn)生被稱作心肌細胞的心臟細胞。ipsCs是通過促進成熟的已特化的人細胞（如皮膚細胞）返回到一種中性的幼年狀態(tài)，在此狀態(tài)下，它們能夠產(chǎn)生任何其他類型的人細胞。
【8】PNAS：可用于心臟再生的創(chuàng)新性“工具”
doi：10.1073/pnas.1608256113
心血管疾病是引發(fā)美國人群死亡的主要原因，每年都有四分之一的人死于心血管疾病，而且患者心臟病發(fā)作后5年的生存率不如大多數(shù)癌癥，目前患者遭遇的最大問題就是其機體并不能進行有效的損傷后修復，近日來自休斯頓大學的研究者通過研究在此領域獲得了巨大進展。研究者開發(fā)了一種新型策略來幫助患者進行心臟肌肉的再生，相關研究刊登于國際雜志PNAS上。
人類的心臟是一種并不能進行再生的器官，而且心肌細胞的數(shù)量會隨著年齡增長而不斷下降，在損傷期間細胞就會流失，比如心臟病發(fā)作等，損傷的細胞通常會被結締組織移除，這稱之為纖維化過程，該過程會導致心臟泵血功能的卻是，而這就是心臟疾病同癌癥一樣死亡率較高的主要原因。
為了找到一種解決方法，研究者Liu和其同事對胚胎中心臟形成的機制進行了研究，他們非常好奇他們所發(fā)現(xiàn)的新型調(diào)節(jié)子是否能夠將人類的成纖維細胞轉化為心臟肌肉細胞。研究者Schwartz說道，我們首次通過研究來將人類的成纖維細胞轉化為心肌細胞，而且我們希望這些microRNA調(diào)節(jié)子應該具有潛在的活性。
中科院上海生科院營養(yǎng)科學研究所周斌課題組發(fā)現(xiàn)，轉錄因子GATA4可通過調(diào)節(jié)一個在心臟中特異表達的分泌型因子FGF16，來維持心臟的修復能力，并對損傷后引起的心肌肥厚起到一定抑制作用。這項工作為心肌損傷修復和病理性心肌肥大的臨床治療提供了理論基礎。相關研究論文已在線發(fā)表于《發(fā)育學》雜志。
哺乳動物的心臟一直以來被認為是終末分化的器官，不具有再生能力。但最新研究發(fā)現(xiàn)新生小鼠的心臟具有短暫的再生潛能，然而這種再生能力在出生一周后就消失了。闡明這個短暫再生過程中的分子調(diào)控機制，重新激活心臟修復相關基因的表達，對心肌損傷后心衰的預防有非常重要的意義。
【10】Cell Reports：研究發(fā)現(xiàn)心臟再生細胞的巢穴
doi：10.1016/j.celrep.2014.06.004
近日，Vanderbilt大學的研究者發(fā)現(xiàn)：位于冠狀動脈的內(nèi)皮細胞可以充當心臟干細胞功能，以產(chǎn)生新的心臟肌肉組織。
研究結論最近發(fā)表在Cell Reports雜志上，可幫助深入了解心臟如何保持本身，并可能便于尋找到心臟病發(fā)作后修復心臟新的策略。
心臟一直被認為是沒有再生能力的器官，Antonis Hatzopoulos博士說：但是，最近的研究結果已經(jīng)證明，其實低速率的新心臟肌肉細胞生成提示了心臟干細胞的存在。但這些細胞的來源是未知的。
Hatzopoulos和他的同事推測，位于血管的內(nèi)皮細胞可能有產(chǎn)生新心臟細胞的潛力。他們知道，內(nèi)皮細胞在發(fā)育過程能產(chǎn)生其他類型的細胞，包括血細胞。
