
斑馬魚(yú)為人類(lèi)心臟組織再生提供了新思路
發(fā)布時(shí)間:
2019-07-24
由加州大學(xué)圣地亞哥醫學(xué)院領(lǐng)導的一個(gè)研究團隊,他們已經(jīng)在斑馬魚(yú)心臟細胞中找到一條信號通路,它能使受損組織再生,研究結果發(fā)表在《紐約時(shí)報》上面。
當斑馬魚(yú)的心臟受到傷害時(shí),改變的血流量會(huì )發(fā)出一個(gè)信號,使肌肉重新編程,并使它們的細胞再生。這些同樣的信號通路也存在于哺乳動(dòng)物中,這些發(fā)現可以為人類(lèi)在心臟病發(fā)作,或者類(lèi)似的災難性心臟事件后修復受損組織提供新的方法。
研究人員通常使用斑馬魚(yú)來(lái)研究血液和肌肉的發(fā)育,因為它們使用許多與人類(lèi)相同的機制來(lái)制造細胞,但它們在發(fā)育時(shí)是半透明的,這使得細胞的發(fā)育和功能變得更加容易。心肌細胞,即具有收縮和維持心臟泵功能能力的心肌細胞。然而,為了使心肌細胞在損傷后重新編程和再生心臟,心肌細胞依賴(lài)于由血流變化激活的信號。
研究人員對斑馬魚(yú)體內一種名為Notch的心臟發(fā)育分子進(jìn)行了監測,以了解斑馬魚(yú)心臟受傷后的反應。他們發(fā)現Notch活性在傷后一天達到高峰,但隨著(zhù)心肌再生而下降。四天內,受損的魚(yú)心臟恢復正常。然而,當研究人員阻斷Notch時(shí),魚(yú)體內的心臟細胞生長(cháng)也被阻斷,細胞無(wú)法重新編程,損傷也沒(méi)有得到修復。
然后,科學(xué)家們對心臟損傷后的血液流動(dòng)進(jìn)行了觀(guān)察,以確定損傷是否對血流有直接影響,進(jìn)而對Notch的激活產(chǎn)生直接影響。這次他們的焦點(diǎn)是Klf2a,一種在血流變化時(shí)激活某些基因的分子。研究人員發(fā)現,血流中斷越多,Klf2a水平就越高??茖W(xué)家們還發(fā)現了另外三種分子:TRPV 4、BMP和ERBB 2,它們似乎與心臟重新編程和血流轉移有關(guān)。對心臟損傷的反應,三種藥物的水平和活性都發(fā)生了變化。
科學(xué)人士表示,下一步是把他們的調查帶出水面,到陸地上去?,F在需要進(jìn)行未來(lái)的研究,以探索血液流動(dòng)的力量是否會(huì )影響哺乳動(dòng)物,比如老鼠,并揭示新的機制,讓我們有一天能夠再生人類(lèi)的心臟。