Cell Stem Cell:曾安/周志刚合作发现幼年心脏再生关键细胞,为重启成年心脏再生提供全新靶点
来源:生物世界 2025-11-10 10:50
这项研究揭示了一种关键的心脏免疫机制,即 CLU⁺ 心肌细胞重新编程巨噬细胞以消退炎症并刺激心肌细胞增殖,为心脏再生提供了潜在策略。
成年人的心脏在损伤后会形成疤痕,而新生儿的心脏则能再生,造成这种差异的机制,目前尚不清楚。
2025 年 11 月 7 日,中国科学院分子细胞科学卓越创新中心曾安团队与上海交通大学医学院附属第一人民医院周志刚团队合作(中国科学院分子细胞科学卓越创新中心范磊博士后、博士研究生唐琦、博士研究生王钰童为论文共同第一作者),在 Cell Stem Cell 期刊发表了题为:Injury-induced Clusterin⁺ cardiomyocytes suppress inflammation and promote regeneration in neonatal and adult hearts by reprogramming macrophages 的研究论文。
该研究鉴定出幼年哺乳动物心脏再生过程中具有核心调控作用的损伤诱导型 Clusterin⁺(Clu⁺)心肌细胞亚群,并揭示其通过重编程巨噬细胞、协调炎症消退与再生信号传递,驱动心肌修复的分子机制,这一发现为心梗后心脏再生提供了全新理论与技术路径。

在这项最新研究中,研究团队通过比较时空单细胞分析和双重组酶介导的谱系追踪,发现了一种损伤诱导型 Clusterin⁺(Clu⁺)心肌细胞亚群,其能协调修复性、抗炎性巨噬细胞的活动。
在损伤之后,Clu⁺ 心肌细胞会在再生心脏的边缘区域出现,但在非再生的情况下则极为稀少。这些巨噬细胞分泌的 CLU 会与巨噬细胞的 TLR4 结合,通过 Cpt1a 依赖的脂肪酸氧化来减轻炎症并促进修复极化。这些巨噬细胞分泌 BMP2,激活心肌细胞中的 BMPR1A 信号转导,从而促进心肌细胞增殖。
该研究进一步发现,心肌梗死患者的 CLU 水平降低与心脏功能受损相关,而 CLU 过表达或移植工程化的 CLU⁺ 人类心脏类器官则重现了这种再生调节作用,增强了成年小鼠的心肌修复。
该研究的核心发现:
损伤诱导的 Clu⁺ 心肌细胞和 CLU 对新生儿心脏再生至关重要;
CLU-TLR4 信号通路使巨噬细胞重编程为抗炎、修复状态;
CLU-BMP2 信号轴促进心肌细胞增殖并恢复成年心脏再生能力;
工程化的 CLU⁺ 心脏类器官能够实现受损心脏的再生修复。

总的来说,这项研究揭示了一种关键的心脏免疫机制,即 CLU⁺ 心肌细胞重新编程巨噬细胞以消退炎症并刺激心肌细胞增殖,为心脏再生提供了潜在策略。
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