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  • 研究人員開發了一種實驗性治療方法,可以在心髒病發作後修復和再生心肌細胞。
  • 經過一個月的治療,心髒病發作的小鼠模型恢復了接近正常的心臟功能。
  • 研究人員的目標是在進入臨床試驗之前在其他動物模型上測試該技術。

當心臟無法將足夠的血液和氧氣輸送到全身時,就會發生心力衰竭。2018 年,美國有 379,800 份死亡證明,約佔死亡人數的 13.4%引用了條件.

大多數心力衰竭病例是由於衰老和心髒病、高血壓和冠狀動脈疾病等疾病導致的心肌細胞(心肌細胞)的丟失。這些情況造成的損害會對心臟造成不可挽回的傷害。

雖然心臟移植是心力衰竭的標準治療選擇,但供體心臟的有限可用性和排斥風險限制了廣泛使用。

同時,從多能幹細胞中生產實驗室培養的心肌細胞的努力也未能產生長期的結果。

尋找修復心肌細胞的方法可以改善那些有心力衰竭和其他心血管疾病風險的人的預後。

最近,研究人員開發了一種新技術,可以在心髒病發作後修復和再生小鼠的心肌細胞。

德克薩斯州休斯頓大學生物與生物化學系特聘教授羅伯特·施瓦茨說:“出生後不久,人類心臟會因細胞複製而停止生長,而心臟會隨著每個細胞的增大而增大。” ,以及該研究的作者之一。 “此後,在一個人的一生中,幾乎不會產生新的心肌細胞。”

“當心髒病發作等損傷時,肌肉細胞就會缺氧,其中許多會死亡。由於無法產生新細胞,心臟的泵血可能會嚴重抑制並最終導致死亡,”博士。施瓦茨告訴今日醫學新聞。

“Animatus Biosciences 所做的是開發一對合成修飾的信使 RNA (mRNA),它們編碼的蛋白質可以重新啟動細胞複製過程,從而用新的健康組織替換死去的心臟細胞,以恢復心臟的功能,”他解釋說。

該研究發表在《心血管衰老雜誌》上。

Stemin 和 YAP-5SA

一種稱為血清反應因子 (SRF) 的轉錄因子蛋白對於產生新的心臟細胞至關重要。它如何與其他輔助因子相互作用會產生心臟特異性基因活性。

也存在於心臟中的轉錄因子 YAP1 的修改版本,稱為 YAP-5SA,也影響心肌細胞的增殖和生長。

在本研究中,研究人員假設破壞 SRF 和輔助因子之間的相互作用可能導致心肌細胞去分化。他們寫道,這可以補充 YAP-5SA 並使細胞處於乾細胞樣狀態,從而可以成為新的心肌細胞。

為了驗證他們的假設,他們使用修飾的 mRNA (mmRNA) 技術將一種稱為“Stemin”的 SRF 突變版本與 YAP-5SA 一起施用於大鼠心肌細胞系。

在這樣做的過程中,他們誘導細胞間的心肌細胞去分化並複製成體心肌細胞。

然後,研究人員在另一項研究中對小鼠心髒病發作模型進行了實驗性治療。在向梗死成年小鼠左心室注射的一天內,他們報告心肌細胞核增加了 17 倍以上。

他們進一步指出,小鼠的小鼠心臟在一個月內恢復到幾乎正常的心臟泵血狀態,幾乎沒有疤痕。

研究人員得出結論,編碼 Stemin 和 YAP-5SA 的 mmRNA 的組合是治療人類心髒病的有希望的方法。

當被問及該研究的局限性時,該研究的作者之一、休斯頓大學生物與生物化學系的 Dinakar Iyer 告訴 MNT:“主要的限制是我們的研究結果僅限於小鼠。我們計劃在豬身上重複同樣的實驗,看看是否能得到類似的反應。如果豬的結果相似,我們的下一個方法將是在心髒病患者中進行一項有限的研究(經 FDA 批准)。”

博士。Schwartz 補充說:“mRNA 組合可能在人類患者中不起作用,但由於我們的 mRNA 組合激活的遺傳途徑在所有哺乳動物中都非常相似,我們相信它們也將在人類中起作用。”

未來治療

當被問及這項新技術對心血管疾病的未來治療選擇意味著什麼時,該研究的作者、休斯頓大學藥理學教授、FAHA、FCVS 的 Bradley McConnell 博士告訴 MNT:

“這種新穎的心臟修復技術可以幫助減少對左心室輔助裝置 (LVAD) 的需求——這是一種機械裝置,可作為移植治療的橋樑,甚至可以作為心髒病發作後修復人類心臟的目標療法。”

“相反,將表達 Stemin 和 YAP-5SA 的合成 mRNA 注射到受損心臟中可以取代這種電池供電的 LVAD 泵,”他繼續說道。

博士。Iyer 補充說:“我們由 Animatus Biosciences 支持的研究是獨一無二的,因為我們正在使用 mRNA(信使 RNA)技術,就像目前非常成功的 mRNA COVID 疫苗製劑一樣。”

“在醫院環境中,Stemin 和 YAP-5SA 的 mRNA 可以直接注射到患者的梗塞心臟中。 mRNA 攜帶製造這兩種特定蛋白質的指令,一旦完成它的工作,即修復梗塞的心臟,mRNA 就會被身體分解,”他總結道。

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