科學家在斑馬魚中發現一個關鍵基因“開關” 或徹底改變心髒病治療
據外媒報導,悉尼張任謙心臟研究所的科學家發現了一種關鍵的新基因,希望能幫助人類心臟在心髒病發作後修復受損的心肌。研究人員在斑馬魚中發現了一個基因“開關”,它可以在心髒病發作後開啟細胞,讓它們進行分裂和繁殖,從而使這些魚的受損心肌完全再生和癒合。
人們已經知道斑馬魚可以治愈自己的心臟,但它們是如何完成這一不可思議的壯舉的,直到現在仍是未知數。在最近發表在著名雜誌《科學》上的研究中,該研究所的團隊鑽研了一個被稱為Klf1的關鍵基因,此前只在紅血球中被發現。他們首次發現它在治愈受損的心臟方面起著至關重要的作用。
領導這項世界首創研究的Kazu Kikuchi博士說,他對這些發現感到震驚。
“我們的研究發現了一個秘密開關,它能讓心肌細胞在心臟受傷後進行分裂和繁殖。它在需要時啟動,並在心臟完全癒合時關閉。在人類中,受損和傷痕累累的心臟肌肉無法自我替換,這可能是一個遊戲規則的改變,”Kikuchi博士解釋說。
“這些微小的小魚與人類基因相似度高達70%以上,這真的有可能拯救很多很多人的生命,並導致新的藥物開發。”
該基因的作用是使剩餘的未受傷的心肌細胞更加不成熟,並改變它們的代謝線路。這使得它們能夠分裂並製造新的細胞。當該基因被移除後,斑馬魚的心臟在心髒病發作等損傷後失去了自我修復的能力,這就將其定位為一種關鍵的自我修復工具。
該研究所分子心髒病學和生物物理學部門負責人Bob Graham教授表示,他們希望利用這一與加文醫學研究所合作的世界首次發現,改變心髒病發作患者和其他心臟疾病的治療方式。
“團隊已經能夠找到這種極其重要的蛋白質,它在心髒病發作等事件發生後搖身一變,並為細胞提供超級能量,以治愈受損的心肌。這是一個令人難以置信的發現,” Graham教授說。
“該基因也可能作為人類心臟的開關。我們現在希望對其功能的進一步研究可以為我們提供一條線索,開啟人類心臟的再生,以提高其在身體周圍泵血的能力。”
重要的是,研究小組還發現,Klf1基因在心臟早期發育過程中沒有發揮任何作用,它的再生特性只是在心臟損傷後才被開啟。
Graham教授補充說:“這清楚地證明,你在心臟損傷後得到的再生與心臟發育過程中發生的情況並不相同,而是涉及一種完全不同的途徑;這個問題已經爭論了多年。”