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基因参与心脏再生的自然变异识别

根据Nature Genetics上发表的一项新的USC干细胞研究,有些人在从受伤的心脏中恢复时比其他人更好。

在这项研究中,第一作者,Henry Sucov实验室的博士后研究人员Michaela Patterson及其同事专注于再生型心肌细胞,称为单核二倍体心肌细胞(MNDCM)。斑马鱼和新生哺乳动物,包括小鼠和人类,具有大量的MNDCM和相对强大的再生心肌的能力。然而,成年哺乳动物具有很少的MNDCM并且在诸如心脏病发作的损伤之后具有相应有限的再生能力。

即便如此,成年哺乳动物的情况并非一成不变:帕特森和她的合着者观察到不同成年小鼠品系中MNDCM数量的惊人数量变化。在一些菌株中,MNDCM仅占心肌细胞的1.9%。在其他人中,完整的10%是MNDCM。正如预期的那样,MNDCM的百分比越高,小鼠在受伤后再生心肌的效果越好。

“这是一个令人兴奋的发现,”帕特森说。“这表明并非所有人都注定心脏病发作后永久性心肌损失,但有些人可以自然恢复心肌质量和功能。如果我们能够确定使某些个体比其他人更好的基因,那么也许我们可以全面刺激再生。“

使用一种称为全基因组关联研究的方法,研究人员确实确定了这种变异背后的关键基因之一:Tnni3k。通过在小鼠中阻断这种基因,研究人员产生了更高百分比的MNDCM并增强了心脏再生。相反,在斑马鱼中激活这种基因会降低MNDCM并损害心脏再生。

Sucov资深作者兼干细胞生物学和再生医学,综合解剖学,生物化学和分子生物学教授描述了这一早期发现如何成为减轻心脏病的预防策略的第一步,这是导致死亡的主要原因。西方世界。

“这种基因Tnni3k的活性可以通过小分子调节,这可能会在未来发展成处方药,”他说。“这些小分子可以随时间改变心脏的成分,以包含更多的这些再生细胞。这可以提高成人心脏再生的可能性,作为可能有心力衰竭风险的人的预防策略。“

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