Cell：科學家鑒別出關鍵基因促進心肌細胞再生心臟組織

　　近日，一項刊登在國際雜志Cell上的研究報告中，來自格萊斯頓研究所（Gladstone Institutes）的科學家們通過研究鑒別出了能促進成體細胞分裂和增殖的關鍵基因；有些有機體具有顯著再生組織的能力，如果魚類和火蜥蜴遭受心臟損傷的話，其機體的細胞就會不斷分裂，并且成功修復損傷的器官，試想一下如果我們也具有這種再生能力的話會是什么情況？

圖片來源于網絡

　　在胚胎中，人類的心臟細胞能夠分類并增殖，從而促進心臟生長和發育；但問題就是，剛出生后，機體的心肌細胞就會失去分裂的能力，而這與機體其它組織中的很多細胞是一樣的，包括大腦、脊髓和胰腺等。研究者Deepak Srivastava博士解釋道，由于很多成年細胞無法分裂，因此機體也無法替代失去的細胞，從而就會誘發疾病，如果我們能夠發現一種新方法來使得這些細胞再度分裂，那么我們或許就有望實現一系列組織的再生能力。

　　幾十年來，科學家們一直都在努力嘗試進行這一工作，但收效甚微；到目前為止，研究人員的這些嘗試都是無效的，且都難以復制；這項最新研究中，研究人員或許有望實現這一終極目標，研究人員開發出了首個有效且穩定的方法來制造成體心肌細胞，當心臟病發作時這些心肌細胞能夠分裂并且修復損傷的心臟組織（至少在動物模型中已經被證實）。在全球范圍內超過2400萬遭受心力衰竭的患者中，除了進行心臟移植治療疾病晚期的病人外，對于其它患者幾乎沒有任何可供選擇的治療手段；而通過細胞分裂來制造新的心肌細胞（類似于火蜥蜴一樣）或許就能夠幫助數百萬名患者修復損傷的心臟組織。

　　解鎖成體細胞繁殖的潛力

　　這項研究中，研究人員Srivastava及其同事通過研究鑒別出了四個能控制細胞分裂周期的基因，他們發現，當結合后這些基因就會促進發育成熟的心肌細胞重新進入細胞周期，從而就會促進細胞分裂及快速增殖。研究者Tamer Mohamed說道，當同時增加這四個基因的功能時，成體細胞就會再度開始分裂并且再生心臟組織；我們還發現，當患者心力衰竭發生后，組合這些基因就能明顯改善患者的心臟功能。

　　隨后研究人員在動物模型和由人類干細胞衍生的心肌細胞中檢測了這種新技術，他們利用一種嚴格的技術追蹤了是否這些成體細胞能夠真的通過制造攜帶特殊顏色且方便被監測的分裂細胞來在心臟中進行分裂，結果表明，在四個基因的混合模式下，15%-20%的心肌細胞都能夠進行分裂并保持活性。

　　相比此前的研究結果（1%）而言，這種新技術或能增加細胞分裂的效率和可靠性，當然了，在人類器官中，基因應用應該進行嚴格地監控，因為過度或多余的細胞分裂常常會誘發腫瘤；后期研究中研究者將會簡化這項技術，他們將會通過尋找多種方法來降低細胞分裂所需要的基因數量（同時還能保證細胞分裂的效率），結果發現，利用兩種藥物樣的分子來移除其中兩個基因就能夠得出相同的研究結果。

　　再生多種人類組織

　　研究人員認為，這種新技術或能用來誘導其它類型的成體細胞再次分裂，而文章中他們所使用的四個基因并非心臟組織所特有的；最后研究者Srivastava表示，心臟細胞對于我們而言尤其具有挑戰性，因為當個體出生后心肌細胞就會退出細胞周期循環，細胞的狀態就會被鎖定，這或許就能夠解釋為何人類不會患心臟腫瘤；如今研究人員開發出了一種能夠促進這些“難纏”細胞再度分裂的新技術，未來這項技術或許還能用來“解鎖”其它類型細胞分裂的潛能，包括神經細胞、胰腺細胞、耳朵中的毛細胞和視網膜細胞等。

　　基于本文研究結果，研究人員希望未來能夠通過更為深入的研究來開發出更加強大的再生技術，不僅能夠治療心力衰竭，還能治療多種類型的人類疾病，包括大腦損傷、糖尿病、聽力缺失和失明等；研究人員相信，未來終有一天人類機體組織的再生能力將超越火蜥蜴。