JCI：在新生小鼠中，传导电流以保持心脏跳动的细胞具有再生能力

2021年10月9日讯/生物谷BIOON/---在一项新的研究中，来自美国德克萨斯大学西南医学中心的研究人员以小鼠为研究对象，指出在出生后的日子里，传导电流以保持心脏跳动的特定细胞具有一种以前未被认识到的再生能力。这一发现最终可能导致对心律失常的治疗，并通过促进心脏自我愈合来避免对侵入性起搏器或药物的需求。相关研究结果发表在2021年10月1日的Journal of Clinical Investigation期刊上，论文标题为“Inducible cardiomyocyte injury within the atrioventricular conduction system uncovers latent regenerative capacity in mice”。

论文通讯作者Nikhil V. Munshi博士说，“患有心律失常的病人没有很多好的选择。我们的研究结果表明，有朝一日我们也许能够从心脏本身激发再生，以治疗这些疾病。”

Munshi博士研究心脏传导系统，这是一个由专门的心肌细胞组成的相互连接的系统，它产生电脉冲并传输这些脉冲以使心脏跳动。虽然已有研究表明非传导性心肌细胞在出生后有限的时间内有一定的再生能力，但是称为结细胞（nodal cell）的传导性细胞基本上被认为在胎儿时期就失去了这种再生能力。

以前的研究已表明，新生儿结细胞在出生前就失去了干细胞样特性，使它们的再生能力可以忽略不计。然而，Munshi博士解释说，它们的再生能力从来没有被直接测试过，因为没有办法在动物模型中仅清除结细胞来刺激再生。

为了解决这个问题，Munshi博士和他的同事们使用基因工程来培育出当给予乳腺癌药物他莫昔芬（tamoxifen）时位于心脏四室交叉点附近的房室结细胞（atrioventricular node cell）就会死亡的小鼠。在给予他莫昔芬的这种品系的成年小鼠中，组织样本和心电图显示，在接下来的几周和几个月里，由于房室结细胞的死亡而造成了渐进性的心脏损伤。然而，在给新生小鼠提供他莫昔芬大约一个月后，三分之一的小鼠的心脏功能似乎完全正常。

图片来自Journal of Clinical Investigation, 2021, doi:10.1172/JCI138637。

仔细观察后，这些作者在他莫西芬给予后每隔几天对新生的房室结衰竭小鼠模型进行心电图检查。这些测试显示，许多小鼠的心脏在最初受到了损伤后逐渐自我愈合。尽管组织检查显示，这种愈合并没有导致成年后的心脏完全正常，但这足以使小鼠拥有正常的心律。

有趣的是，进一步的调查显示，非肌肉心脏细胞是结细胞死亡后发生增殖的主要细胞类型。这些细胞似乎调节了帮助心脏细胞进行电连接的蛋白的产生。

Munshi博士说，这些蛋白为什么会增加，以及为什么只有大约三分之一的小鼠显示出再生能力，这些都还不清楚。他和他的同事们计划继续研究这一现象背后的分子机制，以获得更多的知识，最终可能导致一种能够按需刺激再生途径的药物，使心律失常患者的受损结点重新生长。（生物谷 Bioon.com）

参考资料：

Lin Wang et al. Inducible cardiomyocyte injury within the atrioventricular conduction system uncovers latent regenerative capacity in mice. Journal of Clinical Investigation, 2021, doi:10.1172/JCI138637.