发布时间:2019-04-25 17:08 原文链接: 利用microRNAs恢复心脏再生能力

  一旦心脏完全成形,构成心肌的细胞,即心肌细胞,其自我复制能力就变得非常有限。心脏病发作后,心肌细胞死亡,无法制造新的心肌细胞,心脏形成疤痕组织。如此恶性循环,随着时间的推移,会使人们患上心力衰竭。

  4月17日发表在《Nature Communications》杂志上的最新研究表明,利用microRNAs(一种调节基因功能并在心脏发育过程中大量存在的小分子)恢复心脏再生能力的可能性大大提高。

  2013年,波士顿儿童医院的心脏病学研究人员、哈佛医学院的儿科教授Da-Zhi Wang博士发现了一个叫做miR-17-92的microRNAs家族,它调节心肌细胞的增殖。在新的研究中,他的团队展示了另外两个家庭成员,miR-19a和miR-19b,他们是治疗心脏病的特别有效和潜在的好候选。

  短期和长期保护

  Wang和他的同事们测试了两种不同的microRNAs传递方式。一种方法是直接给老鼠吃,外部包裹脂质,帮助它们滑入细胞。另一种方法是将microRNAs导入设计用于心脏靶向的基因治疗载体。

  在心脏病发作后直接注射到小鼠体内或全身,miR-19a/b提供了即时和长期的保护。在心脏病发作后的前10天的早期阶段,这些microRNAs减少了急性细胞死亡,抑制了加重了心脏损伤的炎症免疫反应。实验表明,这些小分子RNA抑制了参与这些过程的多种基因。

  长期来看,接受治疗的心脏组织更健康,死亡或疤痕更少,收缩力改善,超声心动图显示左心室缩短率增加。扩张型心肌病——一种最终削弱心脏的心肌拉伸和变薄——也减少了。

  “开始目的是拯救和保护心脏免受长期损害,”Wang说。“在第二阶段,我们相信microRNAs有助于心肌细胞增殖。”

  一步到位?

  除了调节多个基因靶点外,microRNAs作为一种疗法还有另一个优势:与基因疗法不同,它们不会停留在心脏中。

  “它们进入的很快,不会持续很长时间,但它们在修复受损心脏方面有持久的作用,”Jinghai Chen博士说,他是Wang实验室的前成员,也是这篇论文的合著者。(Chen博士现在在浙江大学转化医学研究所任教)“我们在心脏最需要帮助的时候只给小鼠注射了一次,然后我们继续检查注射后的miRNA19a/b的表达水平。一周后,表达下降到正常水平,但保护作用持续了一年多。”

  即使在全身性给予时,microRNAs也倾向于前往心脏受损部位。但是Wang希望优化治疗的特异性,因为microRNAs也可以影响其他组织和器官。下一步将是在更大的动物身上测试这种治疗方法,然后再进行人类研究。

  我们所有人都在某种程度上制造着miR-19a/b,所以这种治疗会增强我们的已有能力,”研究人员写道。“microRNAs有望成为对抗心血管疾病的强大工具。”


相关文章

分子机器的“秘密武器”曝光

核糖核酸(RNA)的用处非常多,但它们也会出“故障”。控制RNA并不容易,不过人体细胞自带分子机器,可在正确的时间和地点处理RNA。大多数分子机器都配备了一个“马达”来产生解开RNA分子所需的能量,但......

分子机器的“秘密武器”曝光

核糖核酸(RNA)的用处非常多,但它们也会出“故障”。控制RNA并不容易,不过人体细胞自带分子机器,可在正确的时间和地点处理RNA。大多数分子机器都配备了一个“马达”来产生解开RNA分子所需的能量,但......

全国首例|浙江成功开展微创人工心脏植入手术

和妻子外出买菜,和孙女到公园散步,天气好的时候开开电动车出去转转……这样“像普通人一样”的生活,放在两个多月前,61岁的陈先生(化名)还想都不敢想。2022年11月28日,心功能严重衰竭的陈先生在浙江......

NanoString、10xGenomics构建高分辨率空间分析仪,检测数千个RNA

NanoStringTechnologies和10xGenomics近日各自宣布了发布单细胞分辨率空间基因组学分析的计划,该分析可以一次检测数千个转录本。这些公司在上周的基因组生物学和技术进展年会上分......

山东首例自动抗磁共振双腔ICD植入术在青完成

日前,山东大学齐鲁医院(青岛)成功完成国内首批、山东首例自动抗磁共振(3.0TMRI)双腔心脏复律除颤器(ICD)的植入,标志着国际领先的自动抗磁共振双腔ICD在山东正式应用于临床,可为更多病患提供更......

国外研究揭示非典型线粒体RNA加工机制

tRNA作为核酸酶释放侧翼转录的识别位点,决定了哺乳动物线粒体中典型RNA加工过程,但并非所有的线粒体转录物都由tRNA控制。瑞典卡罗林斯卡医学院科研人员使用果蝇和小鼠模型,研究证明了线粒体蛋白DmA......

利用CRISPRdCas13系统追踪发育胚胎中的转录记忆和mRNP出核

1月19日,中国科学院分子细胞科学卓越创新中心(生物化学与细胞生物学研究所)陈玲玲研究组在GenomeBiology上,发表了题为CRISPR-dCas13-tracingrevealstranscr......

“泛转录组”首次用于RNA测序分析

近日发表在《自然·方法》杂志上的一篇新论文中,美国加利福尼亚大学圣克鲁斯分校(UCSC)的研究人员介绍了有史以来第一种使用“泛转录组”分析全基因组RNA测序数据的方法。分析一个人的基因表达需要将他的R......

“泛转录组”首次用于RNA测序分析

近日发表在《自然·方法》杂志上的一篇新论文中,美国加利福尼亚大学圣克鲁斯分校(UCSC)的研究人员介绍了有史以来第一种使用“泛转录组”分析全基因组RNA测序数据的方法。分析一个人的基因表达需要将他的R......

每天6000步心脏更健康

最不活跃的老年人从步行中获益最多。图片来源:GettyImages不必每天10000步,只要多走一走,就能离健康更近一些。美国科学家发现,每天步行6000步至9000步,可降低心血管发病概率,如心脏病......