成年哺乳动物心脏的CM更替非常缓慢,阻碍了受损心肌的再生。相比之下,胎儿心脏显示出相当大的再生潜力,因为存在不太成熟的心肌细胞,它们仍有增殖的能力。有鉴于此,德国马克斯·普朗克心肺研究所的Thomas Braun、Johnny Kim等研究人员,发现心肌细胞可逆性重编程至胎儿状态可驱动小鼠心脏再生。
本文要点
1)研究人员证明Oct4、Sox2、Klf4和c-Myc(OSKM)的心脏特异性表达能诱导成年的CM去分化,从而赋予成年心脏以再生能力。
2)OSKM的瞬时特异性表达延长了产后小鼠心脏的再生窗口期,并诱导成年心肌细胞(CM)的基因表达程序与胎儿的CM相似。
3)延长OSKM在CM的表达会导致细胞重编程和心脏肿瘤的形成。
4)在心肌梗塞前和心肌梗塞期间短期表达OSKM可以改善心肌损伤并提高心脏功能,从而表明时间上控制的去分化和重编程可以使哺乳动物的CM细胞周期重新进入,促进心脏再生。
参考文献:
Yanpu Chen, et al. Reversible reprogramming of cardiomyocytes to a fetal state drives heart regeneration in mice. Science, 2021.
DOI:10.1126/science.abg5159
https://www.science.org/doi/10.1126/science.abg5159