Cell Res：中科院生化細胞所周斌研究組發表心肌梗死研究專評

2017年7月14日， 國際學術權威刊物自然出版集團旗下子刊《Cell Research》雜誌線上發表了中國科學院生物化學與細胞生物學研究所周斌研究員題為“Cardiomyocyte proliferation: remove brakes and push accelerators”的評論文章， 點評了近期同時發表於Nature上的題為“The extracellular matrix protein Agrin promotes heart regeneration in mice”和“Dystrophin glycoprotein complex sequesters Yap to inhibit cardiomyocyte proliferation”的兩篇文章以及發表於Cell Research上的題為“Live cell screening platform identifies PPARδ as a regulator of cardiomyocyte proliferation and cardiac repair”的三篇促進心臟再生的機制研究文章。

心肌梗死是世界上的首要致死疾病， 目前， 全球約有4000萬患者由於心肌細胞死亡後纖維化組織替代而導致心臟衰竭。 目前， 心血管領域內主要通過兩種方法來試圖促進心臟再生。 第一種方法是在心臟損傷後通過啟動體內的心臟幹細胞分化成為新的心肌細胞來促進心臟再生，

然而， 最近幾個獨立實驗室對c-kit+心臟幹細胞在體內的真實性提出了質疑， 引起了心血管幹細胞再生醫學領域的一系列爭議。 第二種方法側重於在損傷後啟動體內心肌細胞的增殖來修復損傷後的心臟。 一般認為哺乳動物的心臟是終末分化器官， 沒有明顯的心肌細胞增殖。 但最近有研究報導， 儘管心肌細胞的分裂能力非常低， 每年仍然保有一定的更新速率， 大約在0.3-1%的範圍內。 然而這種極低的細胞更新速率顯然無法產生足夠的心肌細胞來修復損傷的心臟， 基本沒有臨床治療意義。 事實上， 低等脊椎動物如斑馬魚的成體心臟在心尖切除後可以再生， 新生小鼠的心臟在出生後第一天切除心尖後， 也具有再生能力， 不過到了出生後第7天， 這種再生能力就消失了。 在上述這些再生模型中， 新的心肌細胞主要通過原來已經存在的心肌細胞的增殖而來。 基於這些研究， 科學家們開始將目光更多的關注在不同階段調控心肌細胞增殖的分子機制方面， 試圖找出導致不同心肌細胞增殖能力差異的關鍵因數， 以及限制心肌細胞進入細胞週期的主要障礙。

近期， 來自以色列魏茲曼科學研究所Eldad Tzahor實驗室和來自德克薩斯心臟研究所的James Martin實驗室同期在Nature雜誌發表了有關促進心肌細胞增殖機制的研究成果， 發現細胞外基質以及Yap信號通路及其二者之間的相互作用在促心肌細胞增殖方面具有重要的作用。

幾乎在同時， 來自德國馬普研究所Felix Engel實驗室發表在Cell Research上一篇文章報導PPARδ/PDK1/Akt信號通路在促進心肌細胞增殖方面具有重要的作用。

周斌研究員的這一特邀專評點評了上述三篇， 系統總結了上述研究成果及其相互之間的聯繫， 並提出了新的問題和展望。 周斌研究組長期致力於心臟發育與再生的研究， 系統研究了心臟及血管發育與再生的機制， 推動了心血管再生領域的研究進展。

與心肌細胞增殖相關的信號通路

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原文摘要：

Myocardial infarction (MI) is a worldwide disease that becomes the leading cause of death. Currently, close to 40 million patients worldwide suffer from heart failure due to loss of cardiomyocytes and excessive fibrotic tissue replacement1. In acute severe MI, a huge number of cardiomyocytes die due to loss of sufficient blood supply. The remaining cardiomyocytes have very limited regenerative capacity to restore the damaged tissue, ultimately leading to cardiac fibrosis and heart failure. How to enable an adult mammalian heart to regenerate after injury remains a fundamental question that is of utmost significance to the cardiovascular field.