斑马鱼为人类心脏组织再生提供了新思路
由加州大学圣地亚哥医学院领导的一个研究团队,他们已经在斑马鱼心脏细胞中找到一条信号通路,它能使受损组织再生,研究结果发表在《纽约时报》上面。
当斑马鱼的心脏受到伤害时,改变的血流量会发出一个信号,使肌肉重新编程,并使它们的细胞再生。这些同样的信号通路也存在于哺乳动物中,这些发现可以为人类在心脏病发作,或者类似的灾难性心脏事件后修复受损组织提供新的方法。
研究人员通常使用斑马鱼来研究血液和肌肉的发育,因为它们使用许多与人类相同的机制来制造细胞,但它们在发育时是半透明的,这使得细胞的发育和功能变得更加容易。心肌细胞,即具有收缩和维持心脏泵功能能力的心肌细胞。然而,为了使心肌细胞在损伤后重新编程和再生心脏,心肌细胞依赖于由血流变化激活的信号。
研究人员对斑马鱼体内一种名为Notch的心脏发育分子进行了监测,以了解斑马鱼心脏受伤后的反应。他们发现Notch活性在伤后一天达到高峰,但随着心肌再生而下降。四天内,受损的鱼心脏恢复正常。然而,当研究人员阻断Notch时,鱼体内的心脏细胞生长也被阻断,细胞无法重新编程,损伤也没有得到修复。
然后,科学家们对心脏损伤后的血液流动进行了观察,以确定损伤是否对血流有直接影响,进而对Notch的激活产生直接影响。这次他们的焦点是Klf2a,一种在血流变化时激活某些基因的分子。研究人员发现,血流中断越多,Klf2a水平就越高。科学家们还发现了另外三种分子:TRPV4、BMP和ERBB2,它们似乎与心脏重新编程和血流转移有关。对心脏损伤的反应,三种药物的水平和活性都发生了变化。
科学人士表示,下一步是把他们的调查带出水面,到陆地上去。现在需要进行未来的研究,以探索血液流动的力量是否会影响哺乳动物,比如老鼠,并揭示新的机制,让我们有一天能够再生人类的心脏。
来源:medical
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