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一条小鱼提供重建受损心脏组织的线索

2019年06月27日 浏览量: 评论(0) 来源:生物帮 作者:生物帮 责任编辑:admin
摘要:由加州大学圣地亚哥分校医学院医学教授Neil Chi博士领导的研究小组和与他一起工作的博士后科学家Manuel Galvez-Santisteban博士指出了斑马鱼心脏细胞中的信号通路。这会导致受损组织的再生。该研究结果发表在2019年6月25日的eLife期刊上。
研究斑马鱼的心脏,这是一种以同名条纹为标志的宠物店主食,它揭示了人类心脏肌肉在受到伤害后可以愈合的方式。
 
 
由加州大学圣地亚哥分校医学院医学教授Neil Chi博士领导的研究小组和与他一起工作的博士后科学家Manuel Galvez-Santisteban博士指出了斑马鱼心脏细胞中的信号通路。这会导致受损组织的再生。该研究结果发表在2019年6月25日的eLife期刊上。
 
当斑马鱼的心脏受伤时,改变的血流会发出信号,重新编程肌肉并使其细胞再生。“我们的研究结果表明心脏是如何感知和适应性地响应由损伤引起的环境变化,”Chi说,“并提供了关于流动介导机制如何调节心脏细胞重编程和心脏再生的见解。”
 
这些相同的信号传导途径也存在于哺乳动物中,这表明该研究结果可以提供见解以及可能在心脏病发作或类似的灾难性心脏事件后修复人类受损组织的方法。
 
研究人员通常使用斑马鱼 - 一种小型热带小鱼 - 来研究血液和肌肉的发育,因为它们使用许多相同的机制来制造人类所做的细胞,但它们在发育时是半透明的,这使得记忆细胞更容易发展和功能。
 
Chi及其同事专注于心肌细胞,心肌细胞具有收缩和维持心脏泵功能的能力。然而,为了使心肌细胞在损伤后重新编程和再生心脏,心肌细胞依赖于由血流变化激活的信号提示。
 
研究人员在斑马鱼中监测了一种名为Notch的特定心脏发育分子,以了解它在受伤后对鱼心的反应。他们发现Notch活动在受伤后一天达到顶峰,但随着心肌再生而下降。四天之内,受损的鱼心恢复正常。然而,当研究人员阻断Notch时,鱼体内的心脏细胞生长也被阻断,细胞无法自我重新编程,损伤也未得到修复。
 
然后科学家们观察了心脏受伤后的血流情况,看看伤情是否对血流有直接影响,反过来又激活了Notch。这次他们关注的焦点是Klf2a,这是一种在血流变化时激活某些基因的分子。研究人员发现,血流受到的破坏越多,Klf2a的水平就越高。
 
科学家们还发现了其他三种分子--Trpv4,BMP和Erbb2--它们似乎与心脏重编程和血流变化有关。三者的水平和活动因心脏损伤而改变。
 
迟说,下一步是将他们的调查从水中带到陆地上。
 
“现在需要进一步的研究来探索血流力量是否会影响哺乳动物,例如老鼠,并揭示可能使我们接近一天能够使人类心脏再生的新机制,”Chi说。
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