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拯救心臟 拒絕梗死!
發布時間:2015-4-21 11:58:24 作者: 來源:

新生小鼠的心臟在受到損傷后會通過心肌細胞增殖進行再生修復,但在一周之后,這種自我修復能力會顯著消失。有研究證明神經調節蛋白1(NRG1)可促進心臟再生,成為治療心臟損傷的一種治療策略。



來自以色列的科學家發現NRG1共受體ERBB2對于心臟損傷情況下心臟修復過程非常重要,ERBB2能夠誘導心肌細胞發生去分化,增殖,再分化和再生等一系列過程完成心肌修復。最近,這項研究結果在線發表在國際學術期刊nature cell biology。



在該研究中,研究人員利用功能缺失性和功能獲得性基因工具,探究了NRG1的共受體ERBB2在心臟再生中的作用。他們發現NRG1誘導的心肌細胞增殖在小鼠出生一周后消失,主要是由于ERBB2表達受到抑制。在心肌細胞中特異性敲除ERBB2發現ERBB2對于胚胎/新生兒階段心肌細胞再生非常重要。研究人員又在新生小鼠,幼年小鼠和成年小鼠的心肌細胞中組成型表達ERBB2,結果發現這會導致心臟肥大,主要是由于心肌細胞過度肥大,發生去分化和細胞增殖導致的,而這三個過程分別受到ERK,AKT和GSK3β/β-catenin信號通路調控。研究人員還發現在心肌梗死發生后瞬時誘導ERBB2表達會觸發心肌細胞去分化和增殖,隨后出現再分化和再生過程,實現心臟損傷修復。



這項研究表明NRG1共受體ERBB2對于心臟損傷情況下心肌細胞去分化和細胞增殖是非常必要的,并且能夠重新激活產后小鼠心肌細胞的增殖和再生潛能,是治療心肌梗死等心臟損傷性疾病的重要潛在靶點。


原文閱讀:

ERBB2 triggers mammalian heart regeneration by promoting

cardiomyocyte dedifferentiation and proliferation



Gabriele D'Uva,Alla Aharonov,Mattia Lauriola,David Kain,Yfat Yahalom-Ronen,Silvia Carvalho,Karen Weisinger,Elad Bassat,Dana Rajchman,Oren Yifa,Marina Lysenko,Tal Konfino,Julius Hegesh,Ori Brenner,Michal Neeman,Yosef Yarden,Jonathan Leor,Rachel Sarig,Richard P. Harvey & Eldad Tzahor


Abstract

The murine neonatal heart can regenerate after injury through cardiomyocyte (CM) proliferation, although this capacity markedly diminishes after the first week of life. Neuregulin-1 (NRG1) administration has been proposed as a strategy to promote cardiac regeneration. Here, using loss- and gain-of-function genetic tools, we explore the role of the NRG1 co-receptor ERBB2 in cardiac regeneration. NRG1-induced CM proliferation diminished one week after birth owing to a reduction in ERBB2 expression. CM-specific Erbb2 knockout revealed that ERBB2 is required for CM proliferation at embryonic/neonatal stages. Induction of a constitutively active ERBB2 (caERBB2) in neonatal, juvenile and adult CMs resulted in cardiomegaly, characterized by extensive CM hypertrophy, dedifferentiation and proliferation, differentially mediated by ERK, AKT and GSK3β/β-catenin signalling pathways. Transient induction of caERBB2 following myocardial infarction triggered CM dedifferentiation and proliferation followed by redifferentiation and regeneration. Thus, ERBB2is both necessary for CM proliferation and sufficient to reactivate postnatal CM proliferative and regenerative potentials.

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