來源:血管與腔內血管外科雜誌
在發達國家,心臟病是導致死亡的主要原因,許多科學家正在研究如何刺激心肌細胞增殖,作為改善心臟修復的工具。雖然幹細胞或移植細胞等技術已經在臨床試驗中得到了探索,但這些努力已經證明是困難的。
但研究發現淋巴管系統,一種輸送全身炎症細胞的血管網絡,其新功能被發現包括在肥胖、神經系統疾病、青光眼和心血管疾病中的作用。研究首先分析了胚胎發育過程中缺乏淋巴管系統的小鼠模型。令人驚訝的是,研究人員發現這些胚胎的心臟明顯變小,這是心肌細胞增殖嚴重減少和心肌細胞死亡增加的結果。
這是胚胎心肌細胞增殖和心臟生長需要淋巴管的第一個跡象。
通過蛋白質組學分析,科學家們確定了一種從淋巴細胞分泌的蛋白,是心肌細胞增殖和心臟生長所必需的因子。這種主要以其在大腦中的作用而聞名的蛋白質可能也是心血管系統中的關鍵分子。
迄今為止,改善哺乳動物心肌細胞的增殖是非常困難的,減少心肌細胞死亡可能是改善心肌細胞增殖的另一種途徑,而Reelin蛋白似乎在這方面非常有效。在小鼠體內Reelin蛋白通過減少心臟損傷後的細胞死亡來促進心臟再生和修復。重要的是,這一發現突出了心臟病發作後改善心臟功能的新策略。
心肌細胞是構成心肌的細胞,是心臟中最常見的細胞類型。這些長圓形的細胞有節奏地收縮和放鬆,產生的力量將血液泵入心臟並輸送到身體的其他部位。心臟病發作時,血液循環緩慢,心臟病發作。這剝奪了這些細胞的氧氣和其他必要的營養,往往殺死大片的心肌細胞,留下遍布心臟的疤痕組織。
在成年哺乳動物中,心肌細胞不能再生,因此心臟在受傷後幾乎沒有恢復心臟功能的能力。這可能會使患者終生患有永久性心功能缺損。而Reelin蛋白對心臟再生有重要作用,因此進一步進行了研究:在正常成年小鼠中,他們誘導心臟病發作,然後將重組Reelin蛋白植入心臟。幾周後,這些老鼠的心臟修復和功能得到改善。
關鍵的是,研究人員還發現Reelin蛋白並沒有促進新心肌細胞的產生,而是保護了可能死亡的心肌細胞。這是非常令人興奮的,這種方法在成年老鼠身上起作用,它引導我們走上了完全不同的道路。
將來進一步研究這一點,希望它能產生一種有效的治療方法來改善受傷後的心臟功能。許多實驗室正試圖通過促進增殖來改善心臟功能,但我們相信減少心肌細胞死亡可能有助於改善心臟再生和心臟保護。在未來,這種蛋白質的使用有望改善受影響個體受傷後的心臟功能。
來源:Xiaolei Liu et al. Lymphoangiocrine signals promote cardiac growth and repair, Nature (2020).