科学家们描述了斑马鱼心脏再生的机制
![Section through a zebrafish heart after injury. Cardiomyocytes of the external heart wall are shown in blue. The regenerated tissue visible at the bottom of the image contains some green-stained cardiomyocytes, indicating their origin in the internal part of the heart (red) and their conversion to cells of the myocardial wall. Credit: CNIC 中国科学研究中心的科学家描述了斑马鱼心脏再生的机制](https://scx1.b-cdn.net/csz/news/800a/2018/cnicscientis.jpg)
一些动物,包括斑马鱼,有很高的组织再生能力,使他们在心脏损伤后完全恢复。在这个过程中,心肌细胞分裂取代受损组织。然而,对于是否所有的细胞都对心壁的重建有同样的作用,目前还不确定。现在,由卡洛斯三世国家心血管研究中心(CNIC)和伯尔尼大学(瑞士)的Nadia Mercader领导的一个科学家团队,与苏黎世大学(瑞士)的合作者合作,发现斑马鱼心肌细胞具有高度的可塑性。这项研究发表在自然通讯.
后心人类心脏会失去数百万的心肌细胞,这些细胞构成了肌壁。相比之下,其他动物物种具有较高的再生能力,使它们能够用新的心肌细胞取代受伤的心肌。其中一个物种是斑马鱼(Danio rerio)。根据第一作者Héctor Sánchez-Iranzo的说法,斑马鱼“是心血管研究中广泛使用的控制再生机制的模型系统,也是开发未来再生疗法的灵感来源。”
斑马鱼心脏在受伤后重建功能的能力取决于其心肌细胞在梗死区域分裂和再生的能力,从而消除受损组织。不幸的是,大多数动物的心脏,包括人类的心脏,都不能激活这一过程,因此在梗塞后人类的心脏失去的肌肉不能再生,取而代之的是无功能的疤痕组织。
细胞可塑性
在这项新研究之前,科学家们不知道斑马鱼心脏中的所有心肌细胞是否具有相同的再生能力,或者它们是否能够同样地再生心肌的所有区域。细胞可塑性强,能力强细胞将自身转化为另一种细胞类型,在胚胎发育过程中经常被观察到,但在成年生物体的组织再生过程中从未被报道过。
在这项研究中,作者研究了两种类型的心肌细胞,一种位于心脏最里面的区域,小梁,另一种位于心脏外壁。科学家们曾推测,在再生过程中,每个心肌细胞群只会产生相同的特化细胞类型。但是CNIC的研究表明,小梁的心肌细胞可以促进心脏外壁的再生。研究人员得出的结论是,他们的研究结果“揭示了一种高度的可塑性斑马鱼而且重建受损心脏的方法不止一种。”
进一步探索
用户评论