一项由亚利桑那大学医学院图森分校萨沃心脏中心的医生科学家共同领导的研究团队发现,部分人工心脏患者可以再生心肌,这可能为治疗甚至最终治愈心力衰竭开辟新的途径。该研究结果发表在《循环》杂志上。
根据美国疾病控制与预防中心的数据,心力衰竭影响了近700万美国成年人,每年导致14%的死亡。虽然目前没有治愈心力衰竭的方法,但药物可以减缓其进展。对于晚期心力衰竭,除了移植外,唯一治疗方法是通过人工心脏(左心室辅助装置)替代泵血功能,帮助心脏泵血。
“骨骼肌在受伤后有显著的再生能力。如果你在踢足球时撕裂了一块肌肉,你需要休息,它会愈合。而当心肌受伤时,它不会再生。我们没有任何方法可以逆转心肌的损失。”
萨沃心脏中心主任、亚利桑那大学医学院图森分校医学系心脏病学部主任Hesham Sadek博士领导了一个国际专家合作团队,调查心肌是否可以再生。该研究得到了Leducq基金会跨大西洋网络卓越计划的资助,该计划汇集了美国和欧洲的研究人员来解决重大问题。
该项目从犹他大学健康学院和医学院的同事Stavros Drakos博士提供的组织开始,Drakos博士是左心室辅助装置介导恢复的先驱。瑞典卡罗林斯卡研究所的Jonas Frisén博士和Olaf Bergmann博士领导了瑞典和德国的团队,他们使用自己创新的碳14测年方法追踪这些样本中是否含有新生成的细胞。
研究人员发现,人工心脏患者的肌细胞再生速度比健康心脏快六倍以上。
“这是迄今为止最强有力的证据,证明人类心肌细胞实际上可以再生,这非常令人兴奋,因为它证实了人类心脏具有内在的再生能力。这也强烈支持了心脏肌肉无法‘休息’是出生后心脏失去再生能力的主要驱动因素的假设。可能可以通过靶向细胞分裂相关的分子通路来增强心脏的再生能力。”
寻找更好的心力衰竭治疗方法是Sadek和萨沃心脏中心的首要任务。这项研究建立在Sadek之前关于休息和心肌再生的研究基础上。
2011年,Sadek在《科学》杂志上发表了一篇论文,指出虽然心肌细胞在子宫内积极分裂,但在出生后不久就停止分裂,转而致力于不间断地泵血,没有休息时间。
2014年,他发表了证据,表明人工心脏患者的心肌细胞可能正在再生。
这些发现结合其他研究团队的观察,即少数人工心脏患者在症状逆转后可以移除设备,使他想知道人工心脏是否为心肌提供了类似于受伤后休息的条件。
“泵将血液推入主动脉,绕过心脏。心脏基本上是在休息。”
Sadek之前的研究表明,这种休息可能对心肌细胞有益,但他需要设计一个实验来确定人工心脏患者是否真的在再生肌肉。
“此前从未在人类中提供过不可辩驳的心肌再生证据。这项研究提供了直接证据。”
接下来,Sadek希望弄清楚为什么只有约25%的患者是“响应者”,即他们的心肌可以再生。
“不清楚为什么有些患者有反应而有些没有,但很明显,有反应的患者具有再生心肌的能力。现在令人兴奋的部分是确定如何让每个人都能成为响应者,因为如果能做到这一点,就可以基本上治愈心力衰竭。这项技术的美妙之处在于,机械心脏并不是我们希望将来提供给患者的疗法——这些设备已经成熟可靠,我们已经使用多年。”
来源:
亚利桑那大学健康科学
期刊参考:
Derks, W., et al. (2024). A Latent Cardiomyocyte Regeneration Potential in Human Heart Disease. Circulation. doi.org/10.1161/circulationaha.123.067156.
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