心肌梗死是一种致命的心血管疾病,长期以来,其治疗一直面临着成年心脏难以再生这一难题的困扰。
近日,中国科学院分子细胞科学卓越创新中心的研究团队获得了突破性成果,他们发现Clu+心肌细胞是调控心脏再生的关键“开关”,这一发现为心脏自愈治疗开辟了全新的途径。
在自然界里,斑马鱼、蝾螈以及出生未满一周的小鼠具备心脏再生的能力,不过成年小鼠和人类的这种能力却会慢慢减退。
研究团队借助单细胞测序等技术手段,在新生小鼠受损的心脏组织里,发现了一种具有独特特性的Clu+心肌细胞。这类细胞有几个显著特点:它们只存在于处于新生阶段且心脏受到损伤的小鼠体内,并且会大量聚集在心脏伤口的边缘区域,其主要功能就是专门负责心脏组织的修复工作。
实验结果表明,当清除这类细胞后,新生小鼠的心脏就无法实现再生,这充分说明了这类细胞所发挥的关键作用。
单细胞组学研究揭示了可再生心脏损伤区域存在“专职修复细胞”
进一步的研究表明,Clu+心肌细胞所分泌的CLU分子是修复过程的关键核心。而临床数据同样显示,心梗患者血清中CLU水平越高,其心功能受损的程度就越小。
团队还构建出高表达CLU的工程化心脏类器官,将其移植到心梗小鼠体内后,类器官顺利与宿主心脏融合,切实推动了心肌增殖和心功能的恢复。就算是在成年心脏里,激活Clu基因同样可以达成心肌增殖增多、瘢痕减少的成效。
这项研究解答了新生心脏具备再生能力而成年心脏却丧失此能力的疑问,为成年心脏重新获得修复功能提供了可能性。
工程化人源心脏类器官移植促进心梗后心脏功能恢复