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Nature | 基因疗法可以治愈心脏病发作造成的伤害!

  虽然目前临床使用的冠状动脉导管插入术和血运重建术显著改善了心肌梗死的结果,但也导致越来越多的患者出现心脏永久性结构性损伤,这常常导致心力衰竭。

  目前对这种病症的治疗远远未满足临床需求,这是由于心肌细胞不能复制并由此再生失去的具有可收缩的肌肉组织。来自伦敦国王学院的Mauro Giacca教授及其研究团队发现在发生心肌梗塞猪心脏中使用人类microRNA-199a,可以刺激心脏修复。在心肌梗塞和通过腺相关病毒载体递送该microRNA后一个月,经治疗的动物心脏出现全区和部分区域的收缩性,增加的肌肉量和减少的瘢痕显着改善了心肌功能。

  这些功能和形态学改变与心肌细胞的去分化和增殖相关。然而,随着microRNA的持续不受控表达导致大多数经治疗的猪出现了突发性心律失常并导致其死亡。此类事件与分化较差的成肌细胞表型的增殖细胞浸润同时发生。这些结果表明,通过刺激内源性心肌细胞增殖可实现大型哺乳动物的心脏修复,但这种治疗需要严格控制治疗剂量。这一研究发表在近期的《Nature》杂志。

  心肌梗塞,通常被称为心脏病发作,主要是由心脏冠状动脉的突然阻塞引起,是导致心力衰竭的主要原因,根据世界卫生组织的数据,现在这种疾病已经影响到世界上超过2300万人口。目前,当患者幸免于心脏病发作时,他们心脏形成的疤痕组织可对心脏造成永久性结构损伤,这可能导致患者未来出现心脏衰竭。然而,鱼和蝾螈与大多数哺乳动物不同,这些动物可以在整个生命中再生心脏。

  miRNA-199a转染与Control组的心脏对比

  在这项研究中,研究者在猪心肌梗塞后向其心脏输送了一小块遗传物质,称为microRNA-199,导致心梗后猪心脏功能在一个月后几乎完全恢复。伦敦国王学院的Mauro Giacca教授说:“对于这个领域来说,这是一个非常激动人心的时刻。经过多次尝试,使用干细胞再生心脏的尝试遭到屡次失败,因此该研究小组从miRNA角度出发,首次在大型动物体内实现了心脏修复。这是通过使用有效的遗传药物实现心脏再生的第一个完整实验,这一miRNA的转染可刺激大型动物的心脏再生,其具有与人类相同的心脏解剖学和生理学基础。

  miRNA-199a转染与Control组的生存率对比

  然而,随着microRNA的持续不受控表达导致大多数经治疗的猪出现了突发性心律失常并导致其死亡。此类事件与分化较差的成肌细胞表型的增殖细胞浸润同时发生。因此,microRNA治疗应用于临床还有很长的路要走。

  Giacca教授表示,“我们需要一段时间才能进行临床试验,仍然需要研究如何在大型动物和患者中将RNA作为合成分子进行有效的计量管理,但我们已经知道这一疗法在小鼠体内可产生较好的治疗效果”。

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