休斯敦大學的研究人員開發了一種突破性的技術，不僅能在小鼠身上恢復心肌梗塞（或心臟病發作）后的心肌細胞，還能幫助細胞再生。據休斯敦大學自然科學和數學學院生物學和生物化學特聘教授 Robert Schwartz介紹，這一突破性的發現發表在《心血管衰老雜誌》上，有可能發展成為治療人類心臟疾病的強大臨床策略。
研究小組使用的創新方法是利用合成的信使核糖核酸（mRNA）向小鼠心臟輸送突變的轉錄因子，這是調節DNA轉化為RNA的蛋白質。
Schwartz說：“沒有人能夠做到這種程度，我們認為它可能成為人類的一種可能的治療方法，”他與已畢業的博士生肖思雨（音譯）和生物學和生物化學研究副教授 Dinakar Iyer領導了這項研究。
研究人員證明，兩個突變的轉錄因子Stemin和YAP5SA協同工作，增加了從小鼠心臟分離的心肌細胞或心肌細胞的複製。這些實驗是在組織培養皿上體外進行的。
肖思雨說：“我們試圖做的是將心肌細胞去分化為更類似幹細胞的狀態，以便它們能夠再生和增殖。”
幹細胞素開啟了心肌細胞的幹細胞樣特性。Stemin在他們的實驗中的關鍵作用是由Iyer發現的，他說這個轉錄因子是一個”遊戲規則改變者”。同時，YAP5SA的作用是促進器官生長，使心肌細胞的複製更多。
在同一雜誌上發表的另一項發現中，該團隊將報告Stemin和YAP5SA在體內修復了受損的小鼠心臟。值得注意的是，在注射了這些轉錄因子的心臟后24小時內，肌細胞核至少複製了15倍。
藥理學教授Bradley McConnell和休斯敦大學藥學院的研究生Emilio Lucero通過製作梗塞的成年小鼠模型合作進行了這項研究。
Schwartz說：“當這兩種轉錄因子被注入梗塞的成年小鼠心臟時，結果是驚人的。實驗室發現心肌細胞在一天內迅速繁殖，而在接下來的一個月里，心臟被修復到接近正常的心臟泵血功能，幾乎沒有疤痕。”
肖思雨說，使用合成mRNA的一個額外好處是，與病毒傳遞相比，它在幾天內就消失了。通過病毒載體傳遞給細胞的基因療法引起了一些生物安全問題，因為它們不能輕易停止。另一方面，基於mRNA的傳遞很快就會翻轉並消失。
Schwartz和Iyer在這項研究中工作了幾年，而肖思雨在休斯敦大學的整個博士學習期間都專註於這項研究。她於2020年秋季畢業。
“我感到很榮幸，也很幸運能從事這項工作，”肖思雨說。“這是心臟再生方面的一項巨大研究，特別是考慮到使用mRNA傳遞Stemin和YAP5SA的聰明策略。”
這些發現特別重要，因為只有不到1%的成人心肌細胞可以再生。她說：“大多數人死亡時，他們的心肌細胞大多與出生后第一個月的相同。”當有心臟病發作和心肌細胞死亡時，心臟的收縮能力就會喪失。