一个关键的癌症基因可以为心脏病提供一种再

心脏衰竭每年影响全世界万人,目前尚无治愈方法。心脏病发作后,成人心脏会失去10亿个称为心肌细胞的细胞。与体内其他许多器官不同,成年心脏无法自我再生,因此这些细胞永远不会被替换。它们的丧失会降低心脏的强度,并导致疤痕的形成、心力衰竭和最终死亡。

研究人员试图关闭一种能让癌症扩散的基因,结果却出现了令人惊讶的逆转。通过使这种基因在小鼠心脏中过度活跃和发挥功能,它们触发了心脏细胞的再生。由于成年心脏一旦受损通常无法自我修复,利用这一基因的力量代表着心脏病第一个治疗方法的重大进展。

科学家们一直试图使心脏细胞增殖很长时间。目前所有的心脏病治疗方法都不能逆转心脏组织的退化,它们只能减缓疾病的进展。现在已经找到了一种在老鼠模型中进行实验的方法。

在哺乳动物细胞中,细胞复制自身的细胞周期受到严格控制。当细胞开始无法控制地自我复制时,癌症就会发展,而Myc基因在这一过程中起着关键作用。众所周知,Myc在绝大多数癌症中都是过度活跃的,因此靶向这种基因是癌症研究的最高优先事项之一。最近的许多研究集中在试图控制Myc作为癌症治疗的手段。

当研究人员在小鼠模型中使Myc过度活跃时,他们在包括肝脏和肺在内的器官中看到了Myc的癌变效应:在几天的时间里,大量细胞开始复制。但在内心,什么都没有发生。

心肌细胞中Myc驱动的活动严重依赖于细胞内另一种由Ccnt1基因制造的细胞周期蛋白T1的水平。当Ccnt1和Myc基因同时表达时,心脏会进入再生状态,其细胞开始复制。

当这两个基因在成年小鼠的心肌细胞中一起过度表达时,我们看到了广泛的细胞复制,导致心肌细胞数量的大量增加。

利用下一代测序技术ChIP,研究人员能够观察到Myc在心脏细胞中的作用。Myc产生一种称为转录因子的蛋白质,它与特定细胞中的DNA结合并激活基因表达。但是尽管蛋白质结合成功,心脏细胞并没有开始自我复制,因为蛋白质不能激活基因表达。另一种对基因表达至关重要的蛋白质,细胞周期蛋白T1,在心脏中缺乏。将其添加到Myc过度活跃的细胞中,导致细胞开始增殖。

目前的治疗方案都不能逆转心脏组织的退化。心脏无法自我再生是一个重大的临床需要未得到满足,即使在心脏中打开了Myc,其他的工具也无法使其工作,这可能是心脏癌如此罕见的原因之一。现在我们知道缺少了什么,我们可以添加它,让细胞复制。

随着世界人口的增长和心力衰竭的发病率的增加,患者护理的费用预计将大幅增加。研究人员希望将他们的发现发展成为治疗心脏病的基因疗法。希望使用短期的、可切换的技术来打开心脏中的Myc和CyclinT1。这样就不会留下任何可能无意中导致癌症形成的基因足迹。

来源:MeganJ,etal.ReactivationofMyctranscriptioninthemouseheartunlocksitsproliferativecapacity

《血管与腔内血管外科杂志》

.04.15

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