
图为心脏病示意图。近期,美国科学家发现只要激活人类的“细胞周期蛋白A2”基因,原本受损的心脏细胞,就会重新启动修复与再生能力。
过去,人们心脏发作后的治疗仅限于药物、手术或移植治疗,因为心肌细胞一旦受损便无法再生。近期,科学家发现只要激活人类特定基因,心脏就启动自我修复的功能。这项突破性发现有望为成千上万的心脏病患者带来新希望。
由于成人心肌细胞增殖能力十分有限,是心脏损伤后有效再生的主要障碍,也是心脏病相关高发病率和高死亡率的主因。据估计,全球每年至少有2,000万人死于心血管疾病,约占全球死亡总数30%以上,其中心脏衰竭患者更超过100万人,且每年新增约20万例。
过去二十多年,科学家们不停研究分子、细胞等相关治疗方法,希望让不同心脏病状态的人能够再生心肌细胞,但始终都无法做到。只能通过药物治疗(用于控制症状)、植入支架、修复瓣膜、心脏绕道手术或心脏移植,来延缓病情和维持生机,但无法完全根治疾病。
这次,美国纽约私人顶级研究医院西奈山伊坎医学院(Icahn School of Medicine at Mount Sinai)研究团队发现,一种名为“细胞周期蛋白A2”(CCNA2)基因,可以让原本受损的心脏细胞,重新启动修复与再生能力。这项发现有望作为心脏移植、起搏器和药物治疗之外的替代方案。
这项研究成果,建立在该研究团队于2014年的研究成果上,当时他们在猪身上证明了这项技术有效,现在他们首次证明这项技术对人类细胞同样奏效。
CCNA2基因在胎儿心脏发育过程中,对心脏细胞的分裂和生长至关重要。不过,该基因在小孩出生后不久就会逐渐关闭,这代表心脏细胞失去继续分裂,以及受损时自我修复的能力。
研究团队为了测试CCNA2基因,将该基因先植入一种有复制缺陷型、对人体无害的腺病毒载体中。随后,将该病毒导入健康人类捐赠的心肌细胞,以观察是否启动心肌细胞再生能力。
他们透过延时成像技术,去分析表达CCNA2基因的健康心肌细胞。结果显示,携带CCNA2基因的心肌细胞不仅成功分裂,还能维持正常的结构和功能,且表现与正常的健康心肌细胞相差无几。
值得注意的是,CCNA2疗法诱导了41岁和55岁健康捐赠者的心肌细胞分裂,但对21岁捐赠者的心脏细胞未有明显作用。此发现与先前研究结果一致,表明心肌细胞的再生能力会随着年龄增长而逐渐“沉默”,年轻心脏本身仍具有再生潜能,无需进行CCNA2基因刺激就可能使心肌细胞再次分裂。
他们还发现,心肌细胞分裂的子细胞(即细胞分裂产生的细胞),保留了母细胞完整的结构蛋白和正常的钙活性,证明它们仍具有完整功能。这也表明CCNA2基因,能短暂重新激活心肌细胞的某些生长基因,从而促进心脏修复。
值得注意的是,该过程不会使细胞发育不成熟,也不会引发疾病中常见的有害心肌组织增厚。该研究团队未来会做更多相关研究,确保CCNA2基因技术能更安全、更有效的应用在修复人体心脏上。
目前,该研究团队正寻求美国食品药物管理局(FDA)的申请批准,准备对心脏病患者展开临床试验。该项研究成果于11月3日发表在《再生医学》科学杂志上。
西奈山心血管再生医学主任希娜‧乔杜里(Hina Chaudhry)博士表示,“心脏病是全球首要死因之一,但人类的心肌细胞在出生后基本就停止分裂了。”
乔杜里博士接着说,“过去,我们的研究首次证明猪心脏受伤后可以再生。现在,我们证明过去被认为无法再分裂的成年人心脏细胞,也可以被诱导重新产生新的心脏细胞。这使得心脏病治疗从控制症状,开始真正转变成修复人类心脏。”
她还表示,“这是近二十年工作的成果。我们率先提出了通过重新激活休眠的细胞分裂基因,实现心脏再生的概念。现在我们让这一愿景离患者更近了一步,而我们的目标是提供一种疗法,使心脏在病发或衰竭后能够自我修复,达到减少对心脏移植或机械装置的需求。”



















