科学家开发新技术 可在心脏病发作后修复和再生心脏细胞

休斯敦大学的研究人员开发了一种突破性的技术，不仅能在小鼠身上恢复心肌梗塞（或心脏病发作）后的心肌细胞，还能帮助细胞再生。据休斯敦大学自然科学和数学学院生物学和生物化学特聘教授 Robert Schwartz介绍，这一突破性的发现发表在《心血管衰老杂志》上，有可能发展成为治疗人类心脏疾病的强大临床策略。

研究小组使用的创新方法是利用合成的信使核糖核酸（mRNA）向小鼠心脏输送突变的转录因子，这是调节DNA转化为RNA的蛋白质。

Schwartz说：“没有人能够做到这种程度，我们认为它可能成为人类的一种可能的治疗方法，”他与已毕业的博士生肖思雨（音译）和生物学和生物化学研究副教授 Dinakar Iyer领导了这项研究。

研究人员证明，两个突变的转录因子Stemin和YAP5SA协同工作，增加了从小鼠心脏分离的心肌细胞或心肌细胞的复制。这些实验是在组织培养皿上体外进行的。

肖思雨说：“我们试图做的是将心肌细胞去分化为更类似干细胞的状态，以便它们能够再生和增殖。”

干细胞素开启了心肌细胞的干细胞样特性。Stemin在他们的实验中的关键作用是由Iyer发现的，他说这个转录因子是一个"游戏规则改变者"。同时，YAP5SA的作用是促进器官生长，使心肌细胞的复制更多。

在同一杂志上发表的另一项发现中，该团队将报告Stemin和YAP5SA在体内修复了受损的小鼠心脏。值得注意的是，在注射了这些转录因子的心脏后24小时内，肌细胞核至少复制了15倍。

药理学教授Bradley McConnell和休斯敦大学药学院的研究生Emilio Lucero通过制作梗塞的成年小鼠模型合作进行了这项研究。

Schwartz说：“当这两种转录因子被注入梗塞的成年小鼠心脏时，结果是惊人的。实验室发现心肌细胞在一天内迅速繁殖，而在接下来的一个月里，心脏被修复到接近正常的心脏泵血功能，几乎没有疤痕。”

肖思雨说，使用合成mRNA的一个额外好处是，与病毒传递相比，它在几天内就消失了。通过病毒载体传递给细胞的基因疗法引起了一些生物安全问题，因为它们不能轻易停止。另一方面，基于mRNA的传递很快就会翻转并消失。

Schwartz和Iyer在这项研究中工作了几年，而肖思雨在休斯敦大学的整个博士学习期间都专注于这项研究。她于2020年秋季毕业。

“我感到很荣幸，也很幸运能从事这项工作，”肖思雨说。“这是心脏再生方面的一项巨大研究，特别是考虑到使用mRNA传递Stemin和YAP5SA的聪明策略。”

这些发现特别重要，因为只有不到1%的成人心肌细胞可以再生。她说：“大多数人死亡时，他们的心肌细胞大多与出生后第一个月的相同。”当有心脏病发作和心肌细胞死亡时，心脏的收缩能力就会丧失。