这张图片说明了心脏神经在出生后心脏中的新作用,其中交感神经元影响时钟基因以调节心肌细胞的细胞周期进程
信用:埃马努伊尔·坦帕卡基斯 人类的心肌细胞在出生后停止繁殖,使得以后的心脏损伤成为永久性损伤,降低功能并导致心力衰竭
然而,现在,约翰·霍普金斯医学院的研究人员说,他们从老鼠实验中获得了新的证据,即操纵某些神经细胞或控制它们的基因可能会触发新心肌细胞的形成,并在心脏病发作和其他心脏疾病后恢复心脏功能
他们说,更具体地说,他们的研究结果发表在12月
1,在科学进展,揭示了一些神经元如何调节心肌细胞的数量
神经细胞长期以来被认为调节心脏功能,但是它们在心脏发育过程中的作用和影响以及它们对肌肉细胞生长的影响尚不清楚
Emmanouil Tampakakis,M说:“我们的研究试图检查所谓的交感神经元在出生后心脏发育中的作用,我们发现,通过操纵它们,即使在出生后,也可能有巨大的潜力来调节心脏中肌肉细胞的总数。”
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约翰·霍普金斯大学医学院医学助理教授,该研究的主要作者
组成交感神经系统(SNS)的神经细胞控制身体的自动过程,如消化、心率和呼吸
社交网络通常与“要么战斗要么逃跑”的反应联系在一起,这是身体对警报、压力或威胁情况的一般反应
在这项新的研究中,研究团队通过阻断发育中的小鼠胚胎的交感心脏神经元,创建了一个转基因小鼠模型,并分析了出生后头两周心肌细胞增殖的驱动因素
他们发现一对基因——周期1和周期2基因——的活性显著降低,这两个基因已经被认为控制昼夜节律周期
值得注意的是,除去小鼠胚胎中的这两个昼夜节律基因,研究人员发现新生儿心脏尺寸增加,心肌细胞或心肌细胞数量增加高达10%
这表明交感神经对心肌细胞的影响可能是通过这两个昼夜节律或“时钟”基因介导的
时钟基因是昼夜节律模式的组成部分,在哺乳动物中,这种模式或多或少以24小时为周期调节身体功能,与白天和黑暗的时间一致
“出生后不久,哺乳动物,包括人和老鼠,停止生产心肌细胞
与肝脏等其他器官不同,心脏受损后无法再生。”
“我们已经表明,通过药物或基因疗法,操纵神经和/或昼夜节律基因来增加出生后的心脏细胞数量是可能的
" 心脏病发作后幸存下来的人可能会失去多达10亿个心肌细胞,Tampakakis说,有科学证据表明,心脏病发作后,当开始时细胞总数较高时,心脏往往会恢复得更快
通过操纵交感神经和时钟基因——一种被称为神经调节的技术——研究人员相信心脏可以对损伤做出更好的反应
“神经调节在心脏病学中是一个相当新的概念,我们相信这是第一份将时钟基因与心肌细胞的新生长联系起来的报告
”权楚兰博士说
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约翰·霍普金斯大学医学院医学副教授兼心血管干细胞项目主任
“我们的研究,也许是第一次,展示了如果阻断心脏的神经供应会发生什么,并为开发心脏再生的神经调节策略提供了新的见解
" Tampakakis说,他的团队正在进行进一步的实验,以确定供应心脏的不同神经元群的特征,并证明这些神经是如何随着时间的推移和心脏损伤后发展和调整的
根据美国
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疾病控制和预防中心,心血管疾病仍然是该国最常见的死亡原因,导致四分之一的人死亡
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