心脏受损后,为啥婴儿能痊愈,成人却伤痕累累?
美国科学家发现,新生儿和成年人在心脏损伤后的修复过程存在根本性差异,新生儿的免疫系统能够促进心脏组织再生,而成年人则主要形成瘢痕组织,往往是导致心力衰竭的元凶。这一发现为开发新型心脏病治疗方法提供了新思路。相关研究成果于2月11日发表于《免疫》杂志。
研究团队通过动物实验发现,免疫系统中的巨噬细胞在不同年龄阶段发挥着截然不同的修复作用。在新生儿中,巨噬细胞能够通过一种被称为“胞吞作用”的过程来识别并清除死亡细胞。这一机制会触发一种名为血栓素的生物活性脂质的产生,进而刺激心肌细胞分裂,最终实现受损心脏组织的再生。相比之下,成年人的巨噬细胞产生的血栓素较少,导致修复能力受限。
为了深入了解这一机制,研究人员对一日龄新生小鼠和八周龄成年小鼠进行了对照研究。结果显示,新生鼠的巨噬细胞表达更多MerTK受体(一种识别死亡细胞的特异性蛋白),这使它们具有更强的吞噬死亡细胞能力。当研究人员阻断这一关键受体时,新生小鼠的心脏再生能力显著下降,其损伤表现与成年小鼠心肌梗死后相似。
研究还发现,新生鼠的巨噬细胞在吞噬死亡细胞后会触发一系列化学反应,产生血栓素A2分子。这种分子能够刺激心肌细胞增殖和修复。同时,新生小鼠的心肌细胞对血栓素A2表现出更高的敏感性,会相应调整其代谢模式以支持组织生长和愈合。相比之下,成年小鼠在心脏受损后,其巨噬细胞产生的血栓素A2不足,限制了心脏组织的再生能力。
“理解新生儿和成年人在心脏再生能力上的差异,将为开发新的治疗策略开辟道路,”该研究第一作者、西北大学范伯格医学院移植中心生物信息学核心主管Connor Lantz表示,“通过模拟血栓素的作用,我们有望改善成年人心肌梗死后的组织修复效果。”
相关论文信息:
https://doi.org/10.1016/j.immuni.2024.11.018
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