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1、Cell:新证实心肌细胞能够在青春期前早期大量增殖标签： 生长因子 内分泌 心肌细胞摘要 : 埃默里大学医学院的研究人员证实心肌细胞能够在青春期前早期大量增殖，并鉴别出了一些能够促进这一过程的内分泌和局部生长因子。相关文章发表于2014年5月8日的Cell杂志上。人们普遍认为，出生后不久哺乳动物中的心肌细胞就停止了增殖，限制了损伤后心脏的自我修复能力。发表在5月8日细胞(Cell)杂志上的一项新研究表明，在青春期前小鼠中的心肌细胞经历了短暂的爆发性增殖，数量上增加了40%，使得心脏能够满足快速生长期机体的循环需求。这些研究结果表明，甲状腺激素治疗可以刺激这一过程，提高心脏病患者的心脏再生能力。
2、论文的资深作者、埃默里大学医学院Ahsan Husain 说：“我们不仅挑战了120年的旧教条，证实了心肌细胞能够在青春期前早期大量增殖，我们还鉴别出了一些能够促进这一过程的内分泌和局部生长因子。在未来，无需向心脏提供干细胞，通过直接激活心肌细胞增殖有可能在儿童中实现心脏再生治疗。”以往的研究表明，到小鼠大约1周岁时心肌细胞便停止分裂。然而实际上从出生到青春期期间哺乳动物的心脏一直在大幅度生长，以适应成长中的机体对含氧及营养物的血液不断增高的需求。青春期前心肌细胞的大小会增大，但其程度有限，因此一直以来人们都不清楚在这一时期导致心脏快速生长的细胞过程。在揭示这一秘密的过程中， Husain、埃
3、默里大学医学院的Nawazish Naqvi、以及张任谦心脏研究所(Victor Chang Cardiac Research Institute)的Robert Graham领导研究小组，发现原先存在的一些心肌细胞在出生后一直保留着增殖能力。在青春期前15天大的小鼠中这些细胞经历了一次24小时突发性的强有力细胞分裂，增加了大约50万(40%)的细胞数量。这一过程是由于血液中的甲状腺激素水平激增所引起，其激活了已知触发细胞增殖的一条信号通路。并且青春期前的一段时期，大约是人类8-10岁时，相比发育后期心脏损伤后复原能力增强。Graham 说：“这一爆发性的增殖时间短暂，这或许可以解释从前未发现
4、它的原因。我们或许能够利用这一稍纵即逝的机会，例如通过给予甲状腺激素来改善生来有心脏缺陷的婴儿的心脏修复，或是重新激活在生命后期经历心脏病发作的成人的心肌细胞。”原文摘要：A Proliferative Burst during Preadolescence Establishes the Final Cardiomyocyte NumberNawazish Naqvi, Ming Li, John W. Calvert, Thor Tejada, Jonathan P. Lambert, Jianxin Wu, Scott H. Kesteven, Sara R. Holman,Torahi
5、ro Matsuda, Joshua D. Lovelock, Wesley W. Howard, Siiri E. Iismaa, Andrea Y. Chan, Brian H. Crawford, Mary B. Wagner,David I.K. Martin, David J. Lefer, Robert M. Graham, Ahsan HusainIt is widely believed that perinatal cardiomyocyte terminal differentiation blocks cytokinesis, thereby causing binucl
6、eation and limiting regenerative repair after injury. This suggests that heart growth should occur entirely by cardiomyocyte hypertrophy during preadolescence when, in mice, cardiac mass increases many-fold over a few weeks. Here, we show that a thyroid hormone surge activates the IGF-1/IGF-1-R/Akt
7、pathway on postnatal day 15 and initiates a brief but intense proliferative burst of predominantly binuclear cardiomyocytes. This proliferation increases cardiomyocyte numbers by 40%, causing a major disparity between heart and cardiomyocyte growth. Also, the response to cardiac injury at postnatal day 15 is intermediate between that observed at postnatal days 2 and 21, further suggesting persistence of cardiomyocyte proliferative capacity beyond the perinatal period. If replicated in humans, this may allow novel regenerative therapies for heart diseases.
