PNAS：科学家发现可促进心脏细胞成熟的关键分子开关
近日，发表自国际杂志Proceedings of the National Academy of Sciences上的一篇研究论文中，来自华盛顿大学的研究人员通过研究发现，一种特殊的分子开关或可促进胚胎心脏细胞发育生长成为成熟的成年心脏细胞；该研究或可帮助理解人类心脏发育成熟的机制，同时也可以促进研究人员开发新型实验室方法来制造和成体心脏细胞功能类似的心脏细胞。
文章中，研究者Hannele Ruohola-Baker教授表示，如今尽管我们可以诱导胚胎干细胞变成心脏细胞，但促进其成熟成为成体状态的心脏细胞却是一大挑战；我认为本文研究中我们发现了可以促进心脏细胞成熟的主要分子开关。在出生前和出生后数个月里，婴儿的心脏细胞会经历巨大的改变，细胞伸长、发育产生复杂的元素帮助其收缩，从依赖葡萄糖代谢产能转化成为依赖机体脂肪代谢的能量，这些改变会促进新生儿心脏生长，但其心脏成熟的机制却并不清楚。
这项研究中，研究人员对20天的人类胚胎干细胞衍生的心肌细胞及成熟的13个月的心肌细胞进行研究，对这些细胞产生的RNA的转录组进行了分析，这种分析可以详细说明在某一个特定时间里细胞所产生的RNA的水平和类型；研究者重点对一类名为microRNA的分子进行了分析，这类RNA分子可以控制基因表达，并且帮助调节细胞的发育、生长及功能。
Kuppusamy表示，当对比20天和13个月的心肌细胞的microRNA水平时，我们发现了一类名为let-7的microRNA家族，let-7在成熟细胞中的水平可以增加1000倍，更有意思的是let-7家族可以影响许多调节葡萄糖代谢的基因的表达，比如PI3/AKT/胰岛素途径等。为了更深一步研究let-7 microRNA在心脏细胞中成熟中所扮演的角色，研究者进行了后期研究，结果发现，当降低let-7水平时，细胞会恢复基于葡萄糖的代谢模式，而且细胞会变小、结构和功能趋于不成熟；反之则细胞会开启基于脂肪酸的代谢模式，细胞会变得强壮、结构和功能也趋于成熟。
研究者指出，let-7 microRNA或可通过扮演关键的基因调节子来驱动细胞代谢和功能性的成熟，let-7对于诱导干细胞衍生的心肌细胞的成熟非常关键，其或许可以作为一种新型靶点来帮助研究人员开发促进心脏细胞成熟的新型靶向性疗法。
