Hippo信号通路抑制成年人心脏再生

2013-11-21 13:36 来源: 生物通
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  来自贝勒医学院和德克萨斯心脏研究所的研究者发现,Hippo信号通路是成年人心肌细胞更新和再生的一个内源性阻抑物,在人类疾病中靶定Hippo通路,可能有利于心脏病的治疗。未来的目标是利用这种方面的知识,通过提高心脏病发作后的自我修复能力来抗击人类心血管疾病。这项研究刚刚发表在Development杂志上。

  与其它具有再生能力的器官不同,心肌或心肌细胞不能进行充分的更新或再生来修复受损心脏。尽管两个心脏干细胞和内源性心肌细胞更新已经被研究者描述,但这些内源性的机制却被淹没在严重的心肌细胞丢失面前。这个临床现实已经引起多种努力,采用内源性细胞补充人体损伤心肌细胞,其中也有一些成功的报道。除了细胞治疗之外,加入外源性的因子例如骨膜蛋白、神经调节蛋白1和microRNAs,已被证明能够促进心肌细胞的再生。但是,阻止心肌细胞更新和再生的内源性抑制机制,仍然鲜为人知。

  来自贝勒医学院和德克萨斯心脏研究所的研究者已经发现一种显著改善心脏修复的新方法。未来的目标是利用这种新知识,通过改善心脏病发作后的自我修复能力来抗击人类心血管疾病。这项研究刚刚发表在Development杂志上。

  James Martin教授领导的团队发现,称为Hippo通路的信号通路,通常会阻止成年小鼠损伤心脏的修复。当研究者去掉这些特定的信号时,心脏就能够再生。 Martin的团队表明,这是因为专门的心脏细胞——称为心肌细胞,能够更好的增殖:这是在正常损伤心脏中基本上已经丢失的一个“壮举”。

  Martin说,“在受到不同类型损伤包括最常见的损伤——心肌梗塞后,心脏在修复自身的时候,情况欠佳。在受损后的Hippo突变心脏中,我们非常兴奋的看到心脏功能的全部复苏。这是大量艰难工作的最高潮,也有一点儿好运”。

  发育经验

  在胚胎发育过程中,甚至在新生小鼠中,心脏是可能再生的,但是这种能力却在成年期间丢失。在以前Science上发表的一项研究工作中,Martin的团队鉴定了一个发育过程中引起心肌细胞增殖的信号通路。现在他们发现,这个相同的通路控制增殖,因此也控制成年人心脏的再生。

  Martin补充道。“我们接近了这个发育生物学家角度的问题。根据我们以前的观察,我们认为有一个很好的可能性,那就是,Hippo也能作为成年人心肌增殖的一个抑制剂而发挥功能”。

  其它动物包括一些鱼类和两栖动物,甚至能在成年期间修复它们的心脏,但是人们认为这种能力在进化过程中已经丢失了。目前,根据Martin团队的突破性进展,就有这种可能——人类心脏修复能够被“再激活”。

  人类心脏病的希望

  人类心脏在心脏病发作后,不能很好地修复。其中一个主要的问题是,心肌细胞的大量丢失,但是如果这些细胞能够确保是增殖的而不是经受细胞死亡,那么心脏病的严重程度就可能被显著降低。

  Martin说,“这对于心脏病治疗的影响是很大的。根据这些新的进展,心肌显然能被‘诱骗’而制造新的肌肉细胞,这对心脏再生研究来说,真的是非常令人激动和难忘的一年”。