多年來(lái)，科學(xué)家一直在尋求能夠用于體外心臟功能研究的細(xì)胞來(lái)源，甚至希望這些細(xì)胞能夠替代心臟病患者受損的心臟組織。為此，許多研究者都不約而同的將目光投向了干細(xì)胞。Sanford-Burnham醫(yī)學(xué)研究所、人類生物大分子研究所和ChemRegen公司的研究人員進(jìn)行了八年的研究，終于成功找到了將干細(xì)胞轉(zhuǎn)化為心臟細(xì)胞的分子。該研究團(tuán)隊(duì)通過(guò)大量篩選，發(fā)現(xiàn)了一個(gè)合成分子ITD-1能使干細(xì)胞無(wú)限生成心臟細(xì)胞，該文章發(fā)表在8月3日的Cell Stem Cell雜志上。

“由于機(jī)體無(wú)法更新心臟病中受損的心肌，這種疾病會(huì)不可逆的使心臟功能逐漸衰弱并最終導(dǎo)致死亡。目前替換受損心肌細(xì)胞的唯一方法是移植整個(gè)心臟，”文章的資深作者Mark Mercola博士說(shuō)?！岸盟幬锸垢杉?xì)胞生成新的心肌細(xì)胞顯然比心臟移植好得多?！?/SPAN>

大海撈針干細(xì)胞的重要性在于其具有兩種能力，自我更新產(chǎn)生更多的干細(xì)胞以及分化為其他特化的細(xì)胞類型。要得到大量特定細(xì)胞類型（如心臟細(xì)胞），最困難的是找出指導(dǎo)干細(xì)胞分化為所需細(xì)胞類型的信號(hào)。而人們對(duì)于控制胚胎干細(xì)胞形成心肌細(xì)胞的細(xì)胞信號(hào)還所知甚少。

為此，研究團(tuán)隊(duì)用了15年時(shí)間在胚胎和干細(xì)胞中尋找這種信號(hào)。為了找到能促進(jìn)心臟再生的合成分子，研究人員通過(guò)小鼠胚胎干細(xì)胞ESC的分化實(shí)驗(yàn)，采用復(fù)雜的自動(dòng)化技術(shù)對(duì)海量的小分子化合物進(jìn)行了篩選，以檢測(cè)它們添加到干細(xì)胞中能否促使心肌細(xì)胞產(chǎn)生。最終，研究人員在小分子海洋中找到了自己需要的那根繡花針，化合物ITD-1。

詳細(xì)機(jī)制研究人員發(fā)現(xiàn)ITD-1能夠阻斷TGF-β的信號(hào)傳導(dǎo)。TGF-β（轉(zhuǎn)化生長(zhǎng)因子β的縮寫(xiě)）是一種由細(xì)胞合成來(lái)影響其他細(xì)胞行為的蛋白，如增殖和干細(xì)胞分化。TGF-β從細(xì)胞外作用于細(xì)胞，與細(xì)胞表面的受體結(jié)合來(lái)起始細(xì)胞內(nèi)的信號(hào)級(jí)聯(lián)反應(yīng)，從而導(dǎo)致基因開(kāi)啟或關(guān)閉，最終改變細(xì)胞的行為。

ITD-1會(huì)引發(fā)TGF-β受體的降解，由此抑制整個(gè)TGF-β信號(hào)傳導(dǎo)過(guò)程。當(dāng)TGF-β信號(hào)關(guān)閉，干細(xì)胞就會(huì)進(jìn)入心臟發(fā)生過(guò)程。ITD-1是科學(xué)家發(fā)現(xiàn)的首個(gè)TGF-β的抑制物，這也意味著它能應(yīng)用于其他一些由TGF-β控制的生物學(xué)過(guò)程。

醫(yī)療應(yīng)用研究人員稱，ITD-1用于治療沒(méi)有缺陷。“這種分子能夠在受損心臟中促使干細(xì)胞分化，”文章第一作者Erik Willems博士說(shuō)?！八梢宰鳛樾难芗膊⌒滤幬锏幕A(chǔ)，能在心力衰竭中限制瘢痕擴(kuò)大并促使新心肌形成?！?/SPAN>

研究人員正在和ChemRegen, Inc.公司合作，希望進(jìn)一步將ITD-1開(kāi)發(fā)成為能夠應(yīng)用于臨床的藥物。