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由于成年心肌细胞几乎没有什么再生能力，常驻的心脏成纤维细胞在发生心肌梗死（MI）后会合成细胞外机制并形成纤维化，从而导致心脏功能障碍以及心力衰竭。近日，一篇发表在国际杂志Circulation上题为“Direct Reprogramming Improves Cardiac Function and Reverses Fibrosis in Chronic Myocardial Infarction”的研究报告中，来自日本庆应大学医学院等机构的科学家们通过研究发现了一种新方法，其或能帮助修复遭受慢性心脏病发作和心力衰竭患者的心脏损伤。
文章中，研究者指出，通过调整多个关键基因的表达来改变心脏细胞的编程或许实际上就能逆转心脏病发作所引发的持久性损伤。成年心脏细胞形成新的心脏组织的能力非常有限，因此当心脏病发作损伤心肌时，损伤的区域就会充满缺乏弹性的疤痕组织，这种疤痕组织的存在就会损伤心脏功能并导致心律失常、进行性心力衰竭以及患者的最终死亡。
图片来源：https://www.ahajournals.org/doi/10.1161/CIRCULATIONAHA.121.058655
研究者Masaki Ieda说道，此前的研究结果表明，将心脏成纤维细胞（产生疤痕组织的细胞类型）重编程为心肌细胞（CMs）或正常的心脏肌肉细胞就能改善急性心肌梗死时患者机体的心脏功能；然而，目前研究人员并不清楚是否心脏的重编程就能恢复携带已经建立疤痕的受损心脏的功能。为了探索这种可能性，研究人员开发了一种小鼠模型，其中一种称之为他莫昔芬的疗法能激活心脏转录因子的过表达，包括名为Mef2c/Gata4/Tbx5/Hand2 (MGTH)的基因，以便将心脏成纤维细胞编程为CMs，随后研究人员在小鼠机体中诱导心脏病发作，一个月后利用他们细分来治疗小鼠从而激活细胞类型的改变并确定其对心脏的影响效应。
研究结果表明，在这些小鼠中，心脏的重编程能将大约2%的心脏成纤维细胞转化为CMs，从而就能明显改善机体的心脏收缩能力并减少纤维化的发生；详细的遗传分析结果表明，过量表达MGTH或能激活心脏肌肉的重建，并抑制疤痕组织的形成和炎症发生；重要的是，这种方法不仅能预防额外的疤痕组织的形成，还能逆转已经建立的疤痕组织的形成。本文研究结果表明，心脏的重编程或能通过再生心脏肌肉并减少有害的纤维化来修复因心脏病发作所引起的持续性损伤。
鉴于目前针对经历心脏病发作的患者可用的有效的临床疗法较少，这种直接的心脏重编程手段或许有望作为一种潜在的新型疗法，通过再生心脏组织并逆转疤痕不仅能帮助改善这些患者的心脏功能，还能降低因心力衰竭所带来的患者死亡风险；这些研究结果或许开辟了一种潜在的研究途径来为患者实现这种治疗。综上，本文研究结果表明，心脏重编程或能通过心肌的再生以及纤维化水平的下降来帮助修复慢性心肌梗死，这或为后期科学家们开发治疗慢性心肌梗死和心力衰竭的新型疗法提供新的线索和思路。（生物谷Bioon.com）
原始出处：
Hidenori Tani,Taketaro Sadahiro,Yu Yamada, et al.Direct Reprogramming Improves Cardiac Function and Reverses Fibrosis in Chronic Myocardial Infarction, Circulation(2022). DOI: 10.1161/CIRCULATIONAHA.121.058655
