心脏手术后的基因表达改变了心肌细胞再生

虽然下脊椎动物可以在心脏病发作后修复成年人的心脏，但哺乳动物（包括人类）。出生后几天，哺乳动物心脏中死去的肌肉组织的再生能力消失了，因为心肌细胞（称为心肌细胞）退出了细胞周期。

之后，心脏的所有生长都来自现有细胞的扩大，而不是由新肌肉细胞的创造。在成年人中心脏病发作当丢失的心肌细胞被纤维疤痕组织取代，而不是新的肌肉细胞时，心力衰竭会产生。这开始了心脏增大，抽水功能丧失和最终死亡的恶性循环。

2020年，阿拉巴马大学伯明翰研究人员报告说，去除的手术左心室猪心脏的顶点，出生后一天，以某种方式扩大了心肌的复制能力细胞。实际上，经过此类手术，猪可以在出生四个星期后从心脏病发作中彻底恢复，而不会疤痕或心脏功能下降。

为了更好地了解此扩展再生窗口中的基因表达变化，UAB研究人员现在报告了核RNA的测序心肌细胞，使用这种猪模型。从这些知识以及未来的进一步研究中，临床医生可能会学习如何在心脏病发作后再生成人心脏心肌细胞。

这项研究由UAB生物医学工程部主席Jianyi“ Jay” Zhang，医学博士，博士循环研究信。

研究人员比较了五组猪的心脏组织的核。两组是在产后第一天或p1中留下心室根尖切除术或AR的再生模型。然后，这两组中的一组在出生后四周或p28结扎，以诱导A心肌梗塞或mi;该组称为AR_P1mi_P28。另一组称为AR_P1，没有结扎。

两个非再生对照没有P1顶端切除，但其中一个确实在P28处具有诱导的心脏病发作。这两组被称为对照和MI_P28。

将心脏移除以进行AR的单核RNA在P30至P56时进行单核RNA测序_P1mi_P28在P1，P28或p56上进行测序，将动物和来自所有其他群体的心脏进行测序。

第五组是胚胎第80天的胎儿心脏或FH。

总共捕获了218,945个高质量的核，并且网络生物学聚类分析确定了所有八种主要心脏细胞类型。完整的基因核数据可用于94,844个心肌细胞。心肌细胞分布在六个簇中，称为心肌细胞1至心肌细胞6。

三个簇几乎完全由来自单个实验组的心肌细胞组成：来自对照– P56的心肌细胞2，来自对照– P1的心肌细胞3和FH的心肌细胞6。

心肌细胞4和5簇主要包含AR_P1mi_{P28 – P35}心肌细胞。心肌细胞1簇包括来自所有其他动物组和时间点的心肌细胞和少量AR_P1mi_{P28 – P35}心肌细胞，但很少胎儿或对照– P56心肌细胞。

主要包含AR的心肌细胞4和5簇_P1mi_{P28 – P35}心肌细胞显示出增加细胞周期活性和增殖，有助于在实验心脏病发作后的左心室的回弹变化，而无需疤痕。研究人员还发现506个基因与高度增殖的AR正相关_P1mi_{P28 – P30}和ar_P1mi_{P28 – P35}心肌细胞;这些基因参与了调节心脏发育的途径，细胞增殖和心肌细胞增殖。

“检查AR的这两个不同的细胞群体将很有趣_P1mi_P28张说，在未来的研究中受伤。这些发现具有很大的影响力，因为它们首次表明左心室可以在大型哺乳动物中以超过第七天或P7的速度使心肌梗死袭击。这些观察结果为未来研究的分子机制和信号分子提供了基础心失败。”

该研究的标题为“单核转录组学：新生儿猪中的根尖切除，扩展了心肌细胞增殖和心肌再生的时间窗口。”

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