科学家们创造出更好、更快、更强的心脏细胞
格莱斯顿研究所的科学家们发现了两种化学物质,可以提高它们将心脏瘢痕组织转化为健康、跳动的心肌的能力。这项新发现推动了寻找新的、有效的心力衰竭治疗方法的努力。
心力衰竭折磨着570万美国人,每年花费307亿美元,而且没有治愈方法。当心肌是受损的,身体无法修复死亡或受伤的细胞。格莱斯顿的科学家们正在探索细胞重编程——在心脏中将一种成年细胞转变成另一种细胞,以此作为肌肉细胞再生的一种方式,希望能治疗,并最终治愈,心脏衰竭.
它只需要三个转录因子——在细胞中打开或关闭基因的蛋白质——就能重新编程结缔组织细胞成心肌细胞在一只老鼠身上。后心脏病,结缔组织形式疤痕组织在受伤的地方,导致了心力衰竭。Gata4、Mef2c和Tbx5 (GMT)这三种因素共同作用,在这些细胞中启动心脏基因,并关闭其他基因,有效地用受损的心脏细胞再生受损的心脏。但这种方法并非万无一错——通常只有10%的细胞能完全从疤痕组织转化为肌肉。
这项新研究发表在循环在美国,格莱斯顿的科学家测试了5500种化学物质,试图改进这一过程。他们发现了两种能使心脏细胞数量增加八倍的化学物质。此外,这些化学物质加快了细胞转化的过程,在一周内完成了过去需要6到8周的转化。
格莱斯顿心血管疾病研究所主任、资深作者Deepak Srivastava医学博士说:“虽然我们最初使用GMT直接心脏重编程的过程很有前景,但它可能会更有效。”“通过我们的筛选,我们发现化学抑制两种在胚胎形成中活跃的生物途径可以提高胚胎形成的速度、数量和质量心脏细胞用我们的原始工艺生产。”
第一种化学物质会抑制一种生长因子,这种生长因子有助于细胞生长和分裂,对损伤后的组织修复很重要。第二种化学物质会抑制调节心脏发育的重要途径。通过将这两种化学物质与GMT结合,研究人员成功地再生了心肌,并极大地改善了心脏病发作的小鼠的心脏功能。
科学家们还使用这些化学物质来改善人类心脏的直接重编程细胞这是一个更复杂的过程,需要额外的因素。这两种化学物质使研究人员简化了治疗过程,使他们离更好地治疗心力衰竭又近了一步。
该研究的第一作者、格拉德斯通大学的前博士后Tamer Mohamed博士说:“心力衰竭折磨着世界上许多人,我们仍然没有一种有效的治疗这种疾病的患者。”“通过我们直接心脏重编程的增强方法,我们希望将基因治疗与药物结合起来,为患有这种毁灭性疾病的患者创造更好的治疗方法。”
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