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  • 研究人员开发了一种实验性治疗方法,可以在心脏病发作后修复和再生心肌细胞。
  • 经过一个月的治疗,心脏病发作的小鼠模型恢复了接近正常的心脏功能。
  • 研究人员的目标是在进入临床试验之前在其他动物模型上测试该技术。

当心脏无法将足够的血液和氧气输送到全身时,就会发生心力衰竭。2018 年,美国有 379,800 份死亡证明,约占死亡人数的 13.4%引用了条件.

大多数心力衰竭病例是由于衰老和心脏病、高血压和冠状动脉疾病等疾病导致的心肌细胞(心肌细胞)的丢失。这些情况造成的损害会对心脏造成不可挽回的伤害。

虽然心脏移植是心力衰竭的标准治疗选择,但供体心脏的有限可用性和排斥风险限制了广泛使用。

同时,从多能干细胞中生产实验室培养的心肌细胞的努力也未能产生长期的结果。

寻找修复心肌细胞的方法可以改善那些有心力衰竭和其他心血管疾病风险的人的预后。

最近,研究人员开发了一种新技术,可以在心脏病发作后修复和再生小鼠的心肌细胞。

德克萨斯州休斯顿大学生物与生物化学系特聘教授罗伯特·施瓦茨说:“出生后不久,人类心脏会因细胞复制而停止生长,而心脏会随着每个细胞的增大而增大。” ,以及该研究的作者之一。 “此后,在一个人的一生中,几乎不会产生新的心肌细胞。”

“当心脏病发作等损伤时,肌肉细胞就会缺氧,其中许多会死亡。由于无法产生新细胞,心脏的泵血可能会严重抑制并最终导致死亡,”博士。施瓦茨告诉今日医学新闻。

“Animatus Biosciences 所做的是开发一对合成修饰的信使 RNA (mRNA),它们编码的蛋白质可以重新启动细胞复制过程,从而用新的健康组织替换死去的心脏细胞,以恢复心脏的功能,”他解释说。

该研究发表在《心血管衰老杂志》上。

Stemin 和 YAP-5SA

一种称为血清反应因子 (SRF) 的转录因子蛋白对于产生新的心脏细胞至关重要。它如何与其他辅助因子相互作用会产生心脏特异性基因活性。

转录因子 YAP1 的修改版本也存在于心脏中,称为 YAP-5SA,也影响心肌细胞的增殖和生长。

在本研究中,研究人员假设破坏 SRF 和辅助因子之间的相互作用可能导致心肌细胞去分化。他们写道,这可以补充 YAP-5SA 并使细胞处于干细胞样状态,从而可以成为新的心肌细胞。

为了验证他们的假设,他们使用修饰的 mRNA (mmRNA) 技术将一种称为“Stemin”的 SRF 突变版本与 YAP-5SA 一起施用于大鼠心肌细胞系。

在这样做的过程中,他们诱导细胞间的心肌细胞去分化并复制成体心肌细胞。

然后,研究人员在另一项研究中对小鼠心脏病发作模型进行了实验性治疗。在向梗死成年小鼠左心室注射的一天内,他们报告心肌细胞核增加了 17 倍以上。

他们进一步指出,小鼠的小鼠心脏在一个月内恢复到几乎正常的心脏泵血状态,几乎没有疤痕。

研究人员得出结论,编码 Stemin 和 YAP-5SA 的 mmRNA 的组合是治疗人类心脏病的有希望的方法。

当被问及该研究的局限性时,该研究的作者之一、休斯顿大学生物与生物化学系的 Dinakar Iyer 告诉 MNT:“主要的限制是我们的研究结果仅限于小鼠。我们计划在猪身上重复同样的实验,看看是否能得到类似的反应。如果猪的结果相似,我们的下一个方法将是在心脏病患者中进行一项有限的研究(经 FDA 批准)。”

博士。Schwartz 补充说:“mRNA 组合可能在人类患者中不起作用,但由于我们的 mRNA 组合激活的遗传途径在所有哺乳动物中都非常相似,我们相信它们也将在人类中起作用。”

未来治疗

当被问及这项新技术对心血管疾病的未来治疗选择意味着什么时,该研究的作者、休斯顿大学药理学教授、FAHA、FCVS 的 Bradley McConnell 博士告诉 MNT:

“这种新颖的心脏修复技术可以帮助减少对左心室辅助装置 (LVAD) 的需求——这是一种机械装置,可作为移植治疗的桥梁,甚至可以作为心脏病发作后修复人类心脏的目标疗法。”

“相反,将表达 Stemin 和 YAP-5SA 的合成 mRNA 注射到受损心脏中可以取代这种电池供电的 LVAD 泵,”他继续说道。

博士。Iyer 补充说:“我们由 Animatus Biosciences 支持的研究是独一无二的,因为我们正在使用 mRNA(信使 RNA)技术,就像目前非常成功的 mRNA COVID 疫苗制剂一样。”

“在医院环境中,Stemin 和 YAP-5SA 的 mRNA 可以直接注射到患者的梗塞心脏中。 mRNA 携带制造这两种特定蛋白质的指令,一旦完成它的工作,即修复梗塞的心脏,mRNA 就会被身体分解,”他总结道。

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