Johns Hopkins大學(xué)的研究人員在一種罕見(jiàn)的心臟缺陷中，鑒定了一個(gè)調(diào)控心臟細(xì)胞分裂的重要分子開(kāi)關(guān)。在人類出生時(shí)，正是這一開(kāi)關(guān)使心臟細(xì)胞停止了分裂。這一發(fā)現(xiàn)將有望幫助人們逆轉(zhuǎn)上述過(guò)程，令心臟疾病中受損的心臟組織得以再生。文章于三月四日發(fā)表在Nature Communications雜志上。

“我們一直希望能夠在心臟受損后，恢復(fù)心臟細(xì)胞的分裂能力，幫助患者從多種心臟功能障礙中恢復(fù)。而這一發(fā)現(xiàn)給我們帶來(lái)了希望”Johns Hopkins大學(xué)醫(yī)學(xué)院的副教授Daniel P. Judge說(shuō)。“機(jī)體的許多部分都可以通過(guò)細(xì)胞分裂從損傷中痊愈，但大腦和心臟是例外?，F(xiàn)在人們大多寄希望于干細(xì)胞的臨床應(yīng)用，而我們的研究指出了另一條修復(fù)心臟的潛在途徑。”

機(jī)體中絕大多數(shù)細(xì)胞都會(huì)經(jīng)歷反復(fù)的死亡和再生，與此不同的是心臟細(xì)胞在出生后極少分裂。因此，心臟難以修復(fù)心臟病發(fā)作等疾病造成的損傷。

Judge的新發(fā)現(xiàn)來(lái)自于兩個(gè)一母同胞的嬰兒。這兩個(gè)相差一歲的嬰兒都在出生不久被診斷出心力衰竭，并且分別在三個(gè)月和五個(gè)月大時(shí)接受了心臟移植。醫(yī)生們對(duì)移除的受損心臟進(jìn)行了檢測(cè)，他們驚訝的發(fā)現(xiàn)這些嬰兒的心臟細(xì)胞還能持續(xù)分裂，而這一過(guò)程在這個(gè)年齡段本不應(yīng)該發(fā)生。

為了尋找可能造成這一現(xiàn)象的遺傳學(xué)異常，研究人員在整個(gè)基因組中篩查了編碼蛋白的部分。研究顯示，這兩個(gè)嬰兒都攜帶有ALMS1基因的兩個(gè)異常拷貝。

此后，研究人員又發(fā)現(xiàn)了五名出現(xiàn)了心臟細(xì)胞增殖的嬰兒患者。遺傳學(xué)分析顯示，這些嬰兒的ALMS1基因也出現(xiàn)了突變。研究人員指出，這些突變影響了Alström蛋白，導(dǎo)致心臟細(xì)胞無(wú)法按計(jì)劃停止分裂。Judge指出，這種脫離控制的細(xì)胞分裂對(duì)嬰兒造成了毀滅性的心臟損傷。

研究顯示，ALMS1基因突變還涉及了一種罕見(jiàn)的常染色體隱性遺傳疾病——Alström綜合癥。這種疾病與肥胖癥、糖尿病、失明、聽(tīng)力喪失和心臟疾病有關(guān)。

在進(jìn)一步的研究中，Johns Hopkins大學(xué)的研究人員培養(yǎng)了小鼠的心臟細(xì)胞，并關(guān)閉了其中的ALMS1基因。他們發(fā)現(xiàn)與ALMS1正常的細(xì)胞相比，ALMS1缺陷型的心臟細(xì)胞數(shù)量增加了10%。隨后，研究人員培育了攜帶ALMS1突變的基因工程小鼠。研究顯示，這一突變的確增加了小鼠心臟細(xì)胞的增殖。不過(guò)，小鼠體內(nèi)的這種細(xì)胞增殖最終還是會(huì)停止，Judge說(shuō)。

研究人員指出，理解ALMS1突變的調(diào)控作用可以幫助人們以一種可控的模式再生心肌組織。Judge強(qiáng)調(diào)，操縱ALMS1來(lái)修復(fù)心臟損傷需要非常謹(jǐn)慎。因?yàn)橐坏┘?xì)胞增殖不受控制，就可能導(dǎo)致嚴(yán)重甚至致命的并發(fā)癥。