我们可以教心脏细胞长大吗？

世界各地的科学家一直在尝试使用实验室制造的心肌细胞（心肌细胞）来替代受损的心脏组织，要么将其注入心脏，要么涂在细胞上。但是迄今为止的结果令人难以置信。

“如果您在菜肴中制作心肌细胞多能干细胞，他们会在心和形式肌肉，“波士顿儿童医院基本和转化心血管研究主任威廉·普（William Pu）说：“但是肌肉的工作状况不佳，因为肌细胞被困在不成熟的阶段。”

我们在出生前开始发展的心肌细胞如何成为成年人心肌细胞尚未得到很好的理解。

PU说：“我认为有一些特定的信号通路可以控制该过程，我们无法在菜肴中繁殖。”

选择性删除

在活小鼠中研究心肌细胞的成熟也同样具有挑战性。先前的研究已尝试使用不同的基因工程小鼠基因他们的心肌“被淘汰”以找出需要哪些需要的。但是完全丧失基因通常会引起整个心脏功能障碍，这本身会损害成熟。此外，用不同基因删除的多种“基因敲除”小鼠繁殖是一种昂贵的，耗时的过程。

在9月21日发表的一项新研究中自然通讯，PU和同事绕过了这些障碍。使用活体小鼠和CRISPR/CAS9基因编辑技术，他们以一种新颖的方式嘲笑了心肌成熟的关键因素。

他们的方法的美丽是两个方面。首先，它仅需要一种表示Cas9酶的小鼠菌株，再加上引导CAS9删除特定基因的病毒。为了靶向不同的基因，研究人员只是对病毒进行了小修改。

PU说：“我们能够在10周内在10周内测试10个潜在的基因。”

其次，研究人员没有在每个细胞中删除每个细胞中的基因，而是注射病毒，使每10个中大约有1个心肌细胞受到影响。这种“马赛克”输送方式使未受影响的心肌保持运转。然后，团队可以分别研究突变的心肌细胞。

调节心肌发育

一种因子，称为血清反应因子（SRF），成为心肌细胞成熟的关键调节剂。当SRF基因以镶嵌方式在新生小鼠的心肌中删除时，许多成熟的方面都被破坏了。

在正常成熟的肌细胞中，基本的收缩结构（称为肉瘤）是高度组织的。但是在突变的肌细胞中，肉瘤变得混乱了。此外，正常细胞会形成横向小管，重要的结构，有助于协调肉皮收缩。这些在突变肌细胞中也受到了极大的破坏。最后，线粒体提供能量，通常以砖样的方式与肉瘤旁边列入，大小和数量大大降低。

在进一步的实验中，小组表明，SRF调节未成熟心肌细胞中的多个其他基因，包括关键肌膜基因的活性，但在成熟的心肌细胞中不进行。他们认为SRF从单元的其余部分接收信号，该信号提示其在成熟过程中执行主组织程序。

最后，PU及其同事表明，必须适当地组装肉瘤，以使其成熟的其他方面发生。“我们了解到肉瘤不仅对收缩很重要，而且可能正在推动成熟程序，” PU说。

使心脏细胞长大

总体而言，结果似乎表明，如果您可以找到一种提高SRF的方法，则可以使实验室制造的心肌细胞长大。但这并不是那么简单：当SRF过表达时，细胞看起来与没有SRF的人一样。

这设定了实验室的下一个目标。

PU说：“细胞似乎对SRF的水平非常敏感。”“您可能无法操纵SRF本身。您必须了解在上游控制它的内容。”

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