在心脏病发作后将疤痕组织转化为心肌

据估计，在心脏病发作期间，心脏会损失10亿个细胞。在心脏病发作之后，失去的组织被疤痕组织所取代，这可能导致心力衰竭、心律失常和死亡。在一项新的研究中，筑波大学(University of Tsukuba)的研究人员展示了疤痕组织中的细胞如何转化为心肌细胞，从而有效地再生受伤的心脏。

人类和啮齿类动物受伤的心脏在受伤后没有再生的能力。所以，治愈心灵创伤的唯一方法就是建立一个疤痕组织在受伤的地方。该领域的一个长期目标是找到一种方法将成纤维细胞(产生疤痕结缔组织的细胞)重编程为心肌细胞(工作的心肌细胞)。通过这样做，失去的心肌细胞可以被替换，有效地防止心脏进入心脏衰竭这是一种可导致死亡的心肌无力。

先前的研究表明，心肌细胞似乎是通过直接注射一种携带一组心肌细胞的无害病毒而形成的转录因子这种蛋白质驱动心肌细胞发育和功能所需基因的表达，在心脏病发作后进入啮齿类动物的心脏。然而，这些新形成的心肌细胞的起源和功能意义尚未明确确定。

该研究的主要作者Masaki Ieda教授说:“直接心脏重编程在心脏再生和心肌梗死的治疗方面具有巨大的潜力。”“然而，当转录因子被引入时，表观心肌细胞可能通过成纤维细胞转化为新的心肌细胞，或通过成纤维细胞与现有心肌细胞融合形成。不同的是，只有前一个过程，我们称之为“直接重编程”，对再生有显著贡献。在这项研究中，我们的目标是确定心肌梗死后引入心脏转录因子时，新的心肌细胞是如何形成的。”

为了实现他们的目标，研究人员首先培育出了所有细胞都发出红色荧光的小鼠。然而，经过他莫昔芬药物治疗后，小鼠被改造成纤维细胞发出绿色荧光。因此，当看心他莫西芬治疗后，发出红色和绿色荧光的细胞表明成纤维细胞和心肌细胞之间发生了融合。相反，绿色荧光的存在表明成纤维细胞直接重编程到心肌细胞发生了。

有了解决他们的研究问题的工具，研究人员使用了一只老鼠模型心脏病用他莫西芬治疗小鼠。虽然没有直接的重编程对照组，研究人员发现1-1.5%的人直接重新编程细胞当携带心脏转录因子的病毒被注射到小鼠体内。两组细胞融合程度都很低。这些结果表明，产生新的主要途径心肌细胞这种方法是通过重编程成纤维细胞直接到心肌细胞。

“这些惊人的结果表明，成纤维细胞可以直接重新编程成心肌细胞。我们的发现证明了直接重编程作为心肌梗死后心脏再生策略的令人兴奋的潜力，”Ieda教授说。

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