特殊細(xì)胞有助于斑馬魚的心臟再生

眾所周知，斑馬魚可以在受傷后靈活地再生心臟。由伯爾尼大學(xué)的納迪亞·梅卡德(Nadia Mercader)教授領(lǐng)導(dǎo)的國(guó)際研究小組現(xiàn)在表明，某些心肌細(xì)胞在該過程中起著核心作用。所獲得的見解可用于啟動(dòng)人心臟中的類似修復(fù)過程。

在包括人類在內(nèi)的哺乳動(dòng)物中，心肌在受傷后恢復(fù)的能力非常有限。一個(gè)后急性心肌梗死，數(shù)以百萬(wàn)計(jì)的心肌細(xì)胞稱為心肌細(xì)胞死亡和疤痕所取代。與哺乳動(dòng)物不同，其他脊椎動(dòng)物可以從心臟損傷中恢復(fù)得更好。某些魚類就是這種情況，其中包括斑馬魚，這是生物醫(yī)學(xué)研究中公認(rèn)的動(dòng)物模型，與人類分享其大部分基因。

斑馬魚非常適合用于器官再生的研究。心臟受傷后，斑馬魚心肌細(xì)胞可以分裂，瘢痕被新的心肌替代。伯爾尼大學(xué)解剖學(xué)研究所的納迪亞·梅卡德(Nadia Mercader)小組對(duì)過去十年來了解心臟再生的細(xì)胞機(jī)制感興趣?，F(xiàn)在，研究人員表明，斑馬魚心臟中并非所有的心肌細(xì)胞都對(duì)再生失去的肌肉做出同等貢獻(xiàn)，但是心肌細(xì)胞的特定子集具有增強(qiáng)的再生能力。該研究已經(jīng)發(fā)表在《細(xì)胞報(bào)告》上。

一顆未受傷的斑馬魚心臟(a，b)和一顆受傷的尖端(IA)(c，d，)的圖像。sox10衍生的心肌細(xì)胞顯示為紅色，其他心肌細(xì)胞顯示為綠色。損傷后，源自sox10的細(xì)胞數(shù)量增加，并且細(xì)胞在損傷的邊界處積累。圖片提供：Marcos Sand-Melon

“修復(fù)細(xì)胞”擴(kuò)展更多

研究人員與伯爾尼大學(xué)的跨學(xué)科生物信息學(xué)部門(EMBL(德國(guó)海德堡)，CNIC(西班牙馬德里)和Universitario La Paz醫(yī)院(西班牙馬德里)合作。該研究的主要作者馬科斯·桑德·梅隆(MarcosSande-Melón)和同事們使用轉(zhuǎn)基因工具可以鑒定出斑馬魚心臟中的一小部分心肌細(xì)胞，其特征在于對(duì)損傷做出反應(yīng)的sox10基因表達(dá)比其余的心肌細(xì)胞擴(kuò)展得更多。這些細(xì)胞的基因表達(dá)譜也不同于心肌的其余部分，表明它們代表了特定的細(xì)胞亞群。此外，實(shí)驗(yàn)清除這種小細(xì)胞群會(huì)損害心臟的再生。

Mercader說：“我們能夠鑒定出比再生過程中所有其他心肌細(xì)胞更有效的特定細(xì)胞群，并表明其對(duì)修復(fù)的作用至關(guān)重要。”

在持續(xù)的研究中，作者想揭示sox10在該細(xì)胞群中的作用：“我們想找出哺乳動(dòng)物中缺少sox10細(xì)胞群是否可以解釋為什么他們的心臟不能很好地再生，” Mercader解釋說。如果是這種情況，研究人員認(rèn)為，這一發(fā)現(xiàn)對(duì)于刺激人類心臟的修復(fù)過程可能具有重要意義。