新生猪的心脏可以从心脏病发作中痊愈
虽然猪还不能飞,但研究人员发现,新生仔猪的心脏确实有一项非凡的能力。在实验性心脏病发作后,它们几乎可以完全自愈。
这再生能力阿拉巴马大学伯明翰分校和新加坡几家机构的研究团队说,婴儿的寿命很短——在出生后第三天就消失了。这是异能第一次再生心这两个研究小组在杂志上报告说,大型哺乳动物也有肌肉循环.
UAB研究人员张建义医学博士说,这项研究具有影响深远的临床意义。
首先,建议手术矫正先天性心脏缺陷在新生儿中,如果在出生后立即进行,可能会受益,一些观察报告也指出了这一点。其次,它指出了学习如何撤消阻止复制的信号的重要性心肌细胞出生后几天。重新开始心肌细胞分裂的能力可以使成年人再生心脏组织在心脏病发作后,避免了可能导致后来心力衰竭的纤维化瘢痕和壁薄。
由Zhang和Wuqiang Zhu医学博士领导的UAB研究发现,1日大的仔猪能够从实验性心脏病发作中功能和结构上恢复,这可以通过心脏泵血能力、左心室心肌厚度和几乎没有纤维化瘢痕组织来衡量。相比之下,3日龄仔猪出现了明显的功能和结构障碍,2日龄仔猪仅部分恢复。
他们还发现,用一些标记物测量的细胞周期活性,在第一天就有实验性心脏病发作的仔猪的心脏中延长和增强。因此,在这些新生的大型哺乳动物中,似乎有急性心脏病发作存活的心肌细胞(心肌细胞)被激活的细胞周期活动,新分裂的细胞取代了在损伤中失去的死亡心肌细胞。
在剑桥大学,张教授是生物医学工程系的系主任和教授,同时也是T. Michael and Gillian Goodrich工程领导力讲座主席。朱教授是生物医学工程助理教授。
新加坡的研究小组由来自新加坡国家心脏研究所的医学博士Ye Lei和Stuart Cook博士领导。Ye和Cook发现的结果与UAB的研究非常相似,他们用于测量实验性心脏病发作后新生仔猪心脏心肌细胞增殖的许多方法与UAB研究人员使用的方法不同,因此加强了这些独立研究的结论。他们发现,新生仔猪的心脏损伤在出生两天后基本得到修复,但再生能力很快就丧失了。
Ye和Cook在他们的论文中写道:“在发育中的大型哺乳动物心脏中,定义信号和相关的信号通路,废除这种深刻的再生能力,是未来研究的重要课题。”
Ye和Cook指出,像蝾螈和斑马鱼这样的低等动物可以在一生中再生心脏组织,但成年哺乳动物的心脏不具备替代心脏病发作后失去的心脏组织的能力。哺乳动物出生后心脏的大部分生长主要是通过现有心肌细胞的肥大,而不是通过细胞分裂。
新加坡和UAB的两组都包括RNA测序数据,以显示再生心脏中的差异表达基因,新加坡团队有一个热图,显示不同实验组仔猪之间纤维化基因的差异表达。
这项关于新生大型哺乳动物心脏再生能力的研究是由张和叶在四年前开始的,当时张在明尼苏达大学任教,叶是他的研究助理。当张勇和叶分别搬到新加坡后,两人都继续各自独立的研究。张是这两方面的作者循环论文。
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