心脏病发作后，心脏难以恢复和维持能量。约三分之一的患者因此发展为心力衰竭——这一疾病影响了680万美国人，终身风险很高，预计美国每4名成年人中就有1人在一生中会患上此病。这使得寻找持久有效的治疗成为医学优先事项。
由于心力衰竭本质上是心脏的能量危机，线粒体（存在于大多数细胞内并为细胞功能提供能量的细胞器）可能成为恢复过程中的关键盟友。莱斯大学和贝勒医学院的研究人员利用一种基于CRISPR的技术，诱导心脏细胞将线粒体产量提升至最佳水平，为心力衰竭新疗法开辟了道路。
“先前的研究表明，开启特定基因可以增加线粒体数量与功能。然而，旧有策略迫使细胞超负荷运转，导致细胞功能障碍。我们使用了一种新技术来控制内部调控通路，使细胞能够安全地制造更多线粒体而不会耗尽。”——马里奥·埃斯科瓦尔，莱斯大学生物工程学助理研究教授，该项发表在《分子治疗》上的研究的第一作者。
CRISPR（成簇规律间隔短回文重复序列）是一种革命性的基因编辑技术，能够靶向和编辑特定基因，已在治愈遗传性失明、肌营养不良以及最近的亨廷顿病方面取得了治疗突破。
研究人员开发了一种非编辑型CRISPR系统，可特异性调控基因表达并充当“开启”开关，促使细胞组装更多线粒体。
“这项工作之所以强大，在于其控制水平。”莱斯大学生物工程学副教授、该研究通讯作者艾萨克·希尔顿表示，“我们不是强迫细胞过度生产某种基因，而是利用CRISPR以适度方式微调其天然调控系统。这样我们就能在保持细胞平衡的同时提升线粒体性能，这是安全临床转化的关键要求。”
当在多种人类细胞类型中进行测试时，该系统成功增加了调控蛋白的产生，放大了线粒体功能和细胞能量水平。关键在于，当应用于人类心肌细胞（负责泵血收缩的心脏细胞）时，该系统改善了它们的耗氧率——这是线粒体功能改善的指标。在动物模型以及来自正常和患病心脏的成人心脏供体组织中测试时，研究人员也发现了线粒体功能的类似改善。
“这些结果对未来治疗心力衰竭及其他代谢疾病的开发非常有希望。”埃斯科瓦尔说。
目前的心力衰竭治疗侧重于降低心脏能量需求以匹配受损的能量供应。
“传统方法随着时间推移可能导致额外并发症，因为它们没有解决问题的根源。”贝勒医学院外科学教授、该研究共同通讯作者拉维·甘塔说，“由于心力衰竭预计将变得更加普遍，我们集中精力开发有效治疗尤为关键。这项工作是朝着该方向迈出的重要一步。”
该研究得到了贝勒医学院、美国心脏协会（917025, 25TPA1463933, 959536）以及美国国立卫生研究院（R01HL147921, R15HL168688, R01HL166280, R01HL163258, R35GM143532）的支持。本新闻稿中的内容仅由作者负责，并不一定代表资助机构的官方观点。
来源：莱斯大学
期刊参考文献：埃斯科瓦尔，M. 等（2026）。CRISPR-Cas激活PPARGC1A增强内源性线粒体并改善心肌梗死后心脏功能。《分子治疗》。DOI: 10.1016/j.ymthe.2026.02.027。
【全文结束】