科学家发现,人类心脏在心脏病发作后能够再生肌肉细胞,这一过程此前仅在小鼠身上得到证实。这一发现挑战了长期以来认为心脏损伤是永久性的假设,并为再生治疗开辟了道路。
这项研究由悉尼大学、贝尔德研究所和皇家阿尔弗雷德王子医院的研究人员领导,研究表明,即使在心脏病发作导致疤痕形成后,心脏仍能产生新的肌肉细胞。
心脏病发作可能摧毁高达三分之一的心肌细胞。虽然生存率已有所提高,但许多患者会发展为心力衰竭,通常需要进行移植手术。这一新发现表明心脏具有一定的自我修复能力。
研究人员表示,这种再生能力不足以完全恢复心脏功能,但未来可以通过增强来改善恢复效果。
心脏展现自我修复能力
罗伯特·休姆博士说:"直到现在,我们一直认为,由于心脏病发作后心肌细胞死亡,心脏的这些区域受到了不可修复的损伤,导致心脏向人体器官泵血的能力下降。"
"我们的研究表明,虽然心脏病发作后心脏会留下疤痕,但它会产生新的肌肉细胞,这开辟了新的可能性。"
该研究证实,心肌细胞有丝分裂(即心肌中的细胞分裂)在人类心脏病发作后会发生。此前这一现象仅在动物模型中观察到。
研究人员分析了从接受搭桥手术的活体患者身上采集的组织样本。这些样本取自心脏的健康区域和受损区域,为细胞再生提供了直接证据。
活体组织揭示见解
研究活体人类心脏组织的能力是这一突破的关键。科学家使用了一种在手术期间采集样本的技术,使他们能够实时检查细胞活动。
肖恩·拉尔教授说:"最终目标是利用这一发现制造能够逆转心力衰竭的新心肌细胞。在我们的工作中使用活体人类心脏组织模型意味着我们将获得更准确可靠的数据,以开发心脏疾病的新疗法。"
研究团队表示,这种方法创建了一个可靠的模型来测试新的再生治疗。早期发现已经在动物研究中确定了与心脏再生相关的蛋白质,为未来人类治疗提供了线索。
心血管疾病仍然是全球死亡的主要原因,在澳大利亚约占死亡人数的24%。该国约有14.4万人患有心力衰竭,而每年仅进行约115例移植手术,因此对替代疗法的需求十分迫切。
研究人员表示,这一发现可能会重塑人们对心脏损伤的理解,将重点从永久性损失转向有限的生物修复。虽然再生反应较为有限,但这表明人类心脏保留了此前被低估的恢复能力。
他们补充说,未来的工作将集中于增强心脏自然再生细胞的能力。如果成功,这可能会减少对移植的需求,并改善心脏病发作患者的长期预后。
该研究发表在《循环研究》期刊上。
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