美科學(xué)家開發(fā)仿生納米傳感器

美國研究人員發(fā)現(xiàn)了一種將老鼠心臟內(nèi)的成纖維細胞直接變成心肌細胞的新方法。研究人員表示，此方法一旦在人體試驗中獲得成功，再生的心肌組織將可用以修復(fù)因自然衰老和心搏停止導(dǎo)致的損傷，同時還可避免干細胞療法的安全隱患。該研究發(fā)表在新一期的《細胞》雜志上。

　　現(xiàn)有方法對心臟損傷的治療效果不夠理想，存在的主要問題是，在心臟病發(fā)作過程中，心肌細胞死亡后，無法重新激活心肌細胞和周圍的結(jié)締組織——成纖維細胞。成纖維細胞功能活動旺盛，對不同程度的細胞變性、壞死和組織缺損以及骨創(chuàng)傷的修復(fù)意義重大。

　　因此，有很多科學(xué)家嘗試使用患者自身干細胞來修復(fù)受損的心臟。干細胞是人體基本組成細胞之一，具有發(fā)育成各種人體組織的能力?？茖W(xué)家希望，在把干細胞注入患者血管后，它們能夠發(fā)揮自身特點，對心臟肌肉起到修補作用。

　　但美國加州大學(xué)格拉德斯通心血管疾病研究所的迪帕克·斯里瓦斯塔瓦團隊則通過對成纖維細胞進行重新編程，直接變成心肌細胞來修復(fù)受損的心臟。研究人員還發(fā)現(xiàn)，不相干的成體細胞可不用回到干細胞狀態(tài)而直接從一種細胞重組為另一種細胞，從而避免了干細胞療法中存在的各種安全隱患（如形成腫瘤等）。

　　新方法同使用干細胞修復(fù)心臟的工作原理大致一樣。不同之處在于，使用干細胞修復(fù)心臟時，研究人員一般在人體外培育心肌細胞，再將其注入人體內(nèi)。而新方法則只需要在心肌受損的地方，將結(jié)締組織變?yōu)樾呐K肌肉細胞即可。

　　研究人員開始時使用了14種對心臟形成至關(guān)重要的遺傳因子，這些因子共同作用可將成纖維細胞重組成心肌樣細胞。之后，研究人員發(fā)現(xiàn)，其中的3個因子組合后就足以有效地將成纖維細胞轉(zhuǎn)換為心肌樣細胞，并打開了大多數(shù)心肌細胞中的相同基因表達。

　　研究人員將心肌轉(zhuǎn)錄因子GATA4、肌細胞增強因子Mef2c和轉(zhuǎn)錄因子Tbx5裝在一個支架上，將支架放置在冠狀動脈中，在一兩周時間內(nèi)，轉(zhuǎn)錄因子對成纖維細胞進行重新編程后將其變?yōu)榱诵募蛹毎?

　　研究人員在老鼠身上進行的試驗表明，在將這3種轉(zhuǎn)錄因子引入老鼠的心臟后僅一天時間，在跳動的心臟內(nèi)，超過20%的成纖維細胞終“變身”為心肌細胞。

　　研究人員表示，心臟中一半的細胞是成纖維細胞，能夠通過重新編程將成纖維細胞直接變成心肌細胞對心臟再生醫(yī)學(xué)具有重要的意義。他們將在接下來的5年內(nèi)開展人體臨床試驗。