重啟“沉睡基因”,讓心臟自我修復(fù)——西奈山研究團(tuán)隊(duì)揭示Cyclin A2基因可再生成人心肌細(xì)胞-肽度TIMEDOO

心臟疾病長(zhǎng)期被認(rèn)為幾乎不可逆轉(zhuǎn),因?yàn)?strong data-start="151" data-end="170">成人心肌細(xì)胞在出生后即停止分裂,無法自然再生。然而,來自美國(guó)西奈山伊坎醫(yī)學(xué)院(Icahn School of Medicine at Mount Sinai)的一項(xiàng)最新研究打破了這一傳統(tǒng)認(rèn)知。研究人員發(fā)現(xiàn),一個(gè)名為Cyclin A2(CCNA2)的基因——在人類出生后自然“關(guān)閉”——若被重新激活,竟能讓成人心臟重新生成新的、功能性心肌細(xì)胞,從而修復(fù)心臟損傷。

該研究由西奈山心血管再生醫(yī)學(xué)中心主任Hina Chaudhry博士領(lǐng)導(dǎo),成果發(fā)表于《npj Regenerative Medicine》。這項(xiàng)突破性發(fā)現(xiàn)被認(rèn)為可能為治療心肌梗死和心力衰竭提供一種全新的思路——讓心臟“自我修復(fù)”,從而有望取代心臟移植或植入性輔助裝置等治療方式。


“沉睡”基因被喚醒:讓成人心肌重新分裂

Chaudhry團(tuán)隊(duì)的研究基于她在2014年發(fā)表在《Science Translational Medicine》上的工作——當(dāng)時(shí)他們首次在大型哺乳動(dòng)物(豬)心臟中實(shí)現(xiàn)了再生修復(fù)。新的研究進(jìn)一步在人類層面建立了“轉(zhuǎn)化橋梁”,證明通過一種人類兼容的病毒載體,可以安全地重新激活CCNA2,從而誘導(dǎo)成人心肌細(xì)胞重新進(jìn)入分裂周期。

“心臟病是全球首要致死原因,但成人心肌細(xì)胞在出生后即停止分裂?!盋haudhry博士指出,“我們首次證明中年成人的心肌細(xì)胞——原本被認(rèn)為‘不可再生’——可以在Cyclin A2的刺激下重新產(chǎn)生新的功能性細(xì)胞。這代表著一種從‘管理癥狀’到‘真正修復(fù)’的范式轉(zhuǎn)變?!?/p>


實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證:老化心臟重新“生長(zhǎng)”新細(xì)胞

研究團(tuán)隊(duì)利用一種復(fù)制缺陷型、與人體兼容的病毒載體攜帶CCNA2基因,并將其導(dǎo)入來自健康捐獻(xiàn)者的成人心臟細(xì)胞中。通過活細(xì)胞成像技術(shù),研究人員觀察到這些心肌細(xì)胞成功分裂,同時(shí)保持了正常的形態(tài)與功能。

在來自21歲、41歲和55歲三位供體的心臟樣本中,41歲與55歲心臟的細(xì)胞在接受Cyclin A2治療后重新分裂;而21歲供體的心肌細(xì)胞則未發(fā)生明顯變化。研究團(tuán)隊(duì)指出,這與既往研究一致:年輕心臟仍保留一定的再生潛能,因此不需要外源性刺激即可完成有限的細(xì)胞更新。

進(jìn)一步分析顯示,新生心肌細(xì)胞(daughter cells)保留了關(guān)鍵的結(jié)構(gòu)蛋白和正常的鈣信號(hào)活動(dòng),說明這些細(xì)胞不僅能“復(fù)制”,還能正常發(fā)揮生理功能。Cyclin A2的作用機(jī)制被認(rèn)為是讓心肌細(xì)胞短暫地“回溯發(fā)育狀態(tài)”,重新激活部分生長(zhǎng)相關(guān)基因,從而實(shí)現(xiàn)分裂與修復(fù)。但與病理性肥厚不同,這一過程不會(huì)導(dǎo)致心肌結(jié)構(gòu)異?;蚣?xì)胞不成熟。


從概念到臨床:心臟再生療法的曙光

“這項(xiàng)成果凝聚了我們近二十年的研究?!盋haudhry博士表示,“我們最早提出通過重新激活休眠的細(xì)胞分裂基因來再生心臟的概念,如今這一步終于向患者更近了一步。我們的目標(biāo)是讓心臟在心?;蛐乃ズ?strong data-start="1411" data-end="1419">自行修復(fù),從而減少移植和機(jī)械裝置的依賴。”

研究團(tuán)隊(duì)的下一步計(jì)劃是申請(qǐng)F(tuán)DA批準(zhǔn),啟動(dòng)Cyclin A2療法的臨床試驗(yàn)。如果成功,這項(xiàng)技術(shù)有望成為首個(gè)利用人體自身基因?qū)崿F(xiàn)心臟再生的治療方案。


專家點(diǎn)評(píng)
該研究為心臟再生醫(yī)學(xué)提供了新的方向。通過激活內(nèi)源性基因而非依賴干細(xì)胞移植,Cyclin A2策略展現(xiàn)出良好的安全性與可行性。不過,未來仍需在動(dòng)物模型和早期臨床階段進(jìn)一步評(píng)估其長(zhǎng)期安全性及療效穩(wěn)定性。

參考文獻(xiàn):Esmaa Bouhamida et al, Cyclin A2 Induces Cytokinesis in Human Adult Cardiomyocytes and Drives Reprogramming in Mice,?npj Regenerative Medicine?(2025).

編輯:王洪

排版:李麗