综述：心脏增强子：心脏再生调控机制的窗口

这篇综述系统阐述了心脏组织再生增强子元件（TREEs）在跨物种心脏损伤修复中的核心作用，揭示了其通过调控转录因子（TFs）和染色质环化机制驱动再生相关基因时空表达的分子逻辑，为心力衰竭治疗提供了基于增强子工程的创新策略。

　　

增强子作为基因表达的关键调控元件

增强子（enhancers）作为非编码顺式调控元件，通过转录因子（TFs）结合位点协调基因表达。在心脏再生过程中，TREEs通过招募TF复合物、诱导染色质环化，将增强子与靶基因启动子物理接近，激活RNA聚合酶II转录机器。这种动态调控网络在斑马鱼和小鼠模型中表现出显著的时空特异性，例如Bmp5基因的损伤响应增强子（IREs）仅在再生阶段激活。

心脏TREEs的鉴定技术

基于ATAC-seq和ChIP-seq的表观遗传分析揭示了跨物种TREEs的保守性。例如，斑马鱼心室损伤后，cLEN增强子全域激活但后期局限于损伤区；小鼠研究中，Fgf⁺
心肌细胞特异性增强子通过Hi-C技术被证实与Wnt/β-catenin通路协同调控增殖。单细胞测序进一步发现，TREEs在心肌细胞（CMs）与非心肌细胞（如心外膜细胞）间存在差异活性，暗示细胞类型特异性调控。

心脏TREEs的复杂性

心脏再生涉及CMs与非CMs的精密协作。损伤后，免疫细胞浸润触发急性炎症，心外膜细胞分泌IGF2等旁分泌因子形成再生微环境。TREEs通过响应机械应力（如YAP/TAZ信号）和代谢重编程（如Hif1α介导的糖酵解）协调这一过程。值得注意的是，斑马鱼再生中Klf2a依赖的增强子模块可诱导血管生成，而哺乳动物中同源元件功能退化可能解释再生能力差异。

TREEs的调控机制

增强子活性受多层次调控：①表观遗传修饰（H3K27ac标记激活状态）；②染色质可及性（由Baf60c等染色质重塑复合物调控）；③长非编码RNA（如CAREL）介导的增强子-启动子互作。例如，斑马鱼心脏损伤后，Ezh2抑制性复合物从TREEs解离，允许再生程序启动。

TREEs结合的反式作用因子

通过motif富集分析和CRISPR筛选，研究发现Ets1、Klf4等TF家族成员是TREEs核心调控者。在人类iPSC衍生心肌细胞中，GATA4与MEF2C协同激活VEGFA增强子，提示进化保守性。值得注意的是，部分TREEs（如Nr2f1a调控元件）兼具发育与再生双重功能，暗示“再生工具箱”可能源于发育程序的重新调用。

再生增强子工程的应用前景

针对心肌梗死（MI）后不可逆损伤，基于AAV载体的TREEs递送系统在小鼠模型中成功诱导CM增殖。例如，将斑马鱼lepb增强子与人类VEGFA基因耦合，可促进血管新生并减少纤维化。表观遗传编辑工具（如dCas9-p300）通过靶向激活内源性TREEs，为原位心脏修复提供新思路。

挑战与展望

当前TREEs研究面临增强子-基因配对准确性、递送效率及脱靶风险等挑战。未来需整合单细胞多组学与机器学习，解析增强子组合逻辑。跨物种保守元件的系统筛选或揭示哺乳动物再生沉默的关键“分子开关”，为临床转化铺路。