重磅發(fā)現(xiàn)：人類心臟擁有巨大的再生潛能，存在著啟動(dòng)自我修復(fù)的密鑰

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作者：王聰來源：生物世界

2024-12-02

在發(fā)生嚴(yán)重心力衰竭后，心臟通過形成新細(xì)胞來修復(fù)的能力非常低。然而，一項(xiàng)最新研究發(fā)現(xiàn)，在接受心臟支持泵的治療后，受損心臟通過產(chǎn)生新的心肌細(xì)胞進(jìn)行自我修復(fù)的能力顯著提高，甚至高于健康心臟。

該研究于2024年11月21日發(fā)表于 Circulation 期刊，論文題為：A Latent Cardiomyocyte Regeneration Potential in Human Heart Disease。論文作者來自德國德累斯頓科技大學(xué)、瑞典卡羅林斯卡學(xué)院及美國德克薩斯大學(xué)西南醫(yī)學(xué)中心等機(jī)構(gòu)。

這項(xiàng)研究表明，心肌細(xì)胞在人類心臟疾病中具有巨大的再生潛力，為開發(fā)嚴(yán)重心臟疾病的新療法提供了可能性。

A Latent Cardiomyocyte Regeneration Potential in Human Heart Disease

成年人心臟中的心肌細(xì)胞具有低水平的再生能力，年更新率約為0.5%。因此，人類心臟通過再生心肌細(xì)胞進(jìn)行自我更新的能力非常有限。但是，當(dāng)心臟受到嚴(yán)重心力衰竭的損害時(shí)，這種再生能力會(huì)發(fā)生什么改變，尚不得而知。

該研究發(fā)現(xiàn)，心臟在受損后，細(xì)胞更新的速度甚至比健康心臟還要低。晚期心力衰竭患者的標(biāo)準(zhǔn)治療是通過手術(shù)植入有助于推動(dòng)血液的泵，即所謂的左心室輔助裝置（LVAD）。

然而，令人驚訝的是，研究團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)，植入這種心臟泵的患者，他們的心臟結(jié)構(gòu)和功能有了顯著改善，更重要的是，他們的心臟再生心肌細(xì)胞的速度甚至比健康心臟高出六倍。

研究團(tuán)隊(duì)表示，這一發(fā)現(xiàn)表明，心臟可能存在著啟動(dòng)自我修復(fù)的隱藏鑰匙。但這種自我修復(fù)效應(yīng)背后的機(jī)制目前仍然未知，也沒有任何假說能夠解釋這一效應(yīng)。

通常情況下，我們很難確定人體細(xì)胞的年齡，也很難確定這些細(xì)胞中哪些是新的，哪些是舊的。該研究基于卡羅林斯卡學(xué)院 Jonas Frisén 設(shè)計(jì)的方法，能夠計(jì)算心臟中心肌細(xì)胞的更新率。

該方法基于一個(gè)事實(shí)——1963年《部分禁止核試驗(yàn)條約》簽訂，此后，大氣中以及我們細(xì)胞中的放射性碳元素（14C）的百分比一直在穩(wěn)步下降。每過一年，新生成的細(xì)胞中的放射性就會(huì)減少一點(diǎn)，這意味著可以利用這一點(diǎn)來給細(xì)胞確定年代，類似于考古學(xué)中碳十四鑒定法。

利用這一點(diǎn)，研究團(tuán)隊(duì)通過測(cè)量心肌細(xì)胞基因組DNA中的14C濃度并建模，在52例晚期心力衰竭患者（其中28人植入了左心室輔助裝置）中確定了他們心肌細(xì)胞的更新情況。結(jié)果顯示，健康心臟的心肌細(xì)胞的生成率是終末期心力衰竭患者的18-50倍。然而，植入了左心室輔助裝置（LVAD）的患者的顯示出心臟功能和結(jié)構(gòu)的顯著改善，其心肌細(xì)胞更新率比健康心臟增加6倍。

心肌細(xì)胞的更新情況