Nature提出新见解：为何心脏不能自我修复

　　生物通报道：心脏肌肉是我们身体中最少再生的组织之一，这也是造成心脏病成为全美男性和女性死亡病因的主要原因之一。那么为什么心脏不能自我修复呢？近期来自贝勒医学院的研究人员分析了心脏细胞功能所涉及的几种作用途径，找到了一种之前未知的，令心脏无法修复自身的生理过程之间的新关联，为研发新的促心脏细胞再生疗法提供了新的见解。

这一研究成果公布在6月2日的Nature杂志上，领导这一研究的是贝勒医学院再生医学教授James Martin，他表示，“我们希望能了解为什么心肌不能再生的问题。在这项研究中，我们聚焦于心肌细胞或心脏细胞的两个途径：阻止成年心肌细胞更新的Hippo途径，以及心肌细胞正常功能所必需的抗肌萎缩蛋白-糖蛋白复合物（dystrophin glycoprotein complex，DGC）途径。”

此外，他们也对DGC各组成部分的突变很感兴趣，因为带有这种突变的患者会出现被称为肌营养不良症的肌肉萎缩类疾病。

Hippo信号转导通路是十几年前发现的一个信号转导通路。研究发现Hippo信号通路是参与调控器官大小发育的关键信号通路，这一观点首先在果蝇中被发现，后来的研究发现在哺乳动物的发育过程中Hippo有相同的功能。近年来越来越多的证据表明，这条信号通路还调控干细胞自我更新及组织再生，Wnt信号通路、 Notch信号通路等相互作用，在肿瘤的发生、发展过程中起到关键作用。

DGC复合物在维持细胞结构、细胞信号传导方面有重要作用，近年来的研究表明这种复合物中蛋白的基因缺失或突变可引起多种遗传性疾病，造成肌营养不良及大脑发 育、认知障碍。如drophin基因或称DMD基因缺失或突变是引起儿童遗传性、进 行性、肌营养不良(Duehenne Muscular Dystrop场)的直接原因。

之前的研究显示DGC复合物的组成部分可能以某种方式与Hippo途径的组成元件相互作用。在这项研究中，Martin等人在动物模型中分析了这种相互作用所引发的后果。研究人员利用遗传手段令小鼠缺失Hippo或者DGC途径，或者同时缺失，然后分析小鼠心脏修复损伤的能力。

研究结果首次指出，dystroglycan 1（DGC途径的一个组分）能直接与Yap（Hippo途径中的组成部分）结合，而且这种相互作用能抑制心肌细胞增殖。

“这一发现确定了心肌细胞中Hippo和DGC途径的相互作用，并指出这种相互作用能阻止细胞增殖信号，这表明可以通过破坏这种相互作用，帮助成年心肌细胞增殖和愈合，比如说由于心脏病发作造成的伤害”，Martin说。

这项研究的另一个长期应用在于这也许可以帮助改善肌营养不良症儿童患者的心脏功能。

“肌营养不良患者心脏功能有严重的不足，”Martin说，“我们的研究结果可能有助于设计药物，通过刺激心肌细胞增殖来减缓肌营养不良症的心脏衰退。不过要做到这一点，还需要更多的研究来详细地了解心肌细胞的生长控制途径。”

（生物通：万纹）

原文标题：

The extracellular matrix protein Agrin promotes heart regeneration in mice