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释放细胞再生心脏的潜力

一些生物具有显着的再生组织能力。例如,如果鱼或蝾螈遭受心脏损伤,它们的细胞能够分裂并成功修复受损器官。想象一下,如果你能做同样的事情。

在胚胎中,人类心脏细胞可以分裂和繁殖,使心脏生长和发育。问题是,出生后,心肌细胞(心肌细胞)失去分裂能力。许多其他人类细胞也是如此,包括大脑,脊髓和胰腺。

“由于许多成体细胞不能分裂,你的身体无法取代丢失的细胞,导致疾病,”格拉德斯通研究所和高级研究员总裁迪帕克斯里瓦斯塔瓦解释道。“如果我们能够找到一种方法让这些细胞再次分裂,我们就可以再生一些组织。”

几十年来,科学界一直试图做到这一点,但收效甚微。到目前为止,尝试效果不佳且重现性差。

在科学杂志“细胞”上发表的一项新研究中,斯里瓦斯塔瓦和他的团队终于达到了这个长期追求的目标。他们开发了第一种有效且稳定的方法,使成年心肌细胞分裂和修复心脏受损的心脏,至少在动物模型中。

全世界有超过2400万人患有心力衰竭,除终末期患者的心脏移植外,几乎没有其他治疗选择。通过细胞分裂创造新的肌肉细胞的潜力,就像蝾螈一样,可以为数百万生活受损的人带来新的希望。

释放成人细胞的潜力,

Srivastava和他的团队确定了四个参与控制细胞分裂周期的基因。他们发现,当合并时 - 只有当它们结合时 - 这些基因才能使成熟的心肌细胞重新进入细胞周期。这导致细胞分裂并快速繁殖。

“我们发现当我们同时增加这四种基因的功能时,成体细胞能够再次开始分裂并再生心脏组织,”Tenaya Therapeutics的科学家,Srivastava实验室的前博士后学者Tamer Mohamed说。是该研究的第一作者。“我们还表明,心脏衰竭后,这种基因组合可显着改善心脏功能。”

科学家在动物模型和人类干细胞来源的心肌细胞中测试了他们的技术。他们采用严格的方法,通过遗传标记新分裂的细胞,通过遗传标记可以轻松监测的特定颜色来追踪成体细胞是否真正在心脏中分裂。他们证明,由于四基因混合物,15-20%的心肌细胞能够分裂并保持活力。

“与以前只能导致高达1%的细胞分裂的研究相比,这代表了效率和可靠性的显着提高,”斯里瓦斯塔瓦说,他也是加州大学旧金山分校的教授。“当然,在人体器官中,必须小心控制基因的传递,因为过度或不需要的细胞分裂可能会导致肿瘤。”

为了进一步简化他们的技术,该团队寻找方法减少细胞分裂所需的基因数量,同时保持效率。他们发现,通过用两种药物样分子取代四种基因中的两种,它们可以达到相同的效果。

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