对斑马鱼的一项新研究爱情激素催产素,
催产素(Oxytocin)是一种神经激素,有时被称为“爱情荷尔蒙”。当人们拥抱、发生关系时,它的水平通常会上升。
虽然我们依照字面意思,通常认为催产素在生物的生育、分娩和产后期间发挥着重要作用,但其实,雄性也分泌催产素哦——调节雄性的射精、精子运输和睾丸激素的产生。
总之,无论男女,催产素都以产生愉悦的感觉而闻名,例如来自艺术、运动或性的感觉。但这种激素还有许多其他功能——比如,根据《心理学前沿》杂志年的一篇论文,催产素可以通过降低血压、减少炎症等来保护心血管系统免受损伤。
现在,一项最新的研究表明,催产素还有另一个意想不到的功能:可能有助于治愈破碎的心——不是什么比喻,科学家发现这种大脑制造的激素可能有助于心脏组织在受伤后再生,理论上,有朝一日可用于治疗心脏病发作。
从斑马鱼身上找答案
心肌细胞通常在心脏病发作后大量死亡。它们是高度特化的细胞,不能自我补充。
但之前的研究已经表明,心外膜中的一部分细胞可以通过重编程成为“干细胞样细胞”,称为心外膜祖细胞(EpiPCs),它不仅可以再生心肌细胞,还可以再生其他类型的心脏细胞。
说白了,就是修修补补的细胞。
这一过程主要在动物身上进行了研究,并且有一些证据表明它也可能发生在成年人身上。但,不幸的是,虽然这个过程确实发生在人身上,它似乎展开效率太低,细胞太少,无法在心脏病发作后导致有意义的组织再生。
人们希望通过以某种方式鼓励更多的心外膜细胞转变为心肌细胞,这样就可以帮助心脏在受伤后自我重建。
科学家们“献祭”出了他们的实验室宠儿——斑马鱼(Daniorerio)。
斑马鱼——以其非凡的器官再生能力而闻名,包括大脑、视网膜、内脏、骨骼和皮肤。再加上作为一种模型生物,斑马鱼的基因组已被完全测序,具有易于理解、易于观察和可测试的发育行为,这些都让斑马鱼成为实验室的宠儿。(宠到什么份上?咱们国家还专门由中国科技部和中国科学院共同搞了一个中国斑马鱼资源中心......)
虽然斑马鱼永远不会心脏病发作,但许多捕食者很乐意咬掉任何器官,包括心脏——斑马鱼可以在失去多达四分之一的心脏时重新长出一颗完整心脏。这既是由心肌细胞的增殖完成的,心外膜祖细胞也贡献了相当的力量。
于是,研究人员迫切地想知道——斑马鱼的心外膜祖细胞(EpiPCs)是如何如此有效地修复心脏的呢?我们能否在斑马鱼身上找到一种“灵丹妙药”,可以人为地促进人类EpiPCs的产生?
催产素
研究人员对斑马鱼释放“冰魄银针”——对其心脏造成冷冻损伤。
实验记录到:损伤后的三天内,斑马鱼的大脑开始疯狂地分泌催产素,产生的催产素是受伤前的20倍。
催产素随后会传播到斑马鱼心外膜并与催产素受体结合,以极高的速度引发分子级联反应,刺激局部细胞扩张并发育成EpiPC。这些新的EpiPCs然后迁移到斑马鱼的心肌,发育成心肌细胞、血管和其他重要的心脏细胞,以取代那些已经丢失的细胞。
为了进一步验证,研究者把催产素和人类身体组织请进了培养皿。
实验表明,在培养皿里,催产素对人体组织具有发生在斑马鱼身上完全类似的作用——催产素(测试的其他14种神经激素都没有)以高达基础速率的两倍刺激人类诱导多能干细胞(hIPSC)培养物成为EpiPC。
另一方面,当对催产素受体进行基因敲除后,培养皿中人类细胞组织的再生激活完全停止。
写在最后
催产素可能有助于治愈破碎的心,至少在斑马鱼中,这种激素有助于心脏再生受伤和死亡的心肌细胞,即为心脏收缩提供动力的肌肉细胞。
少年有一些大胆的想法。别急,这项发表在《细胞和发育生物学前沿》的新研究是在鱼缸和实验室培养皿中进行的,这种理论离实际运用(做成药)还远。
但是,当读完这篇文章的内容,就又多了一个非常冠冕堂皇的理由去做爱情运动啦(偷笑)。
作者感谢你的
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