蝾螈的心脏再生依赖于白细胞

资源：

沙漠岛生物实验室

概要：

根据一项针对墨西哥蝾螈心脏再生的新研究显示，为什么有些生物可以再生主要身体部位，而其他生物，如人类却不会，这与人体的先天免疫系统相关。

根据对美西螈或墨西哥蝾螈一种被认为是自然再生的冠军的生物的一项新的心脏再生研究显示，再生医学最重要的问题的答案——为什么一些生物可以再生主要身体器官如心脏和四肢，而其他人，如人类，不能——这可能在于人体的先天免疫系统。

由缅因州巴尔港市的MDI生物实验室的James Godwin博士进行的这项研究发现，在人工诱导的心脏病发作后，成年axolotl中形成新的心肌组织取决于存在的巨噬细胞，一种白细胞。当巨噬细胞耗尽时，蝾螈形成阻止再生的永久性瘢痕组织。

该研究对人类健康有重要影响。由于蝾螈和人类是由共同的祖先演化而来的，所以再生能力也可能被植入我们的遗传密码中。

Godwin的研究表明，瘢痕形成在阻止再生的程序中起关键作用。他说：“疤痕摧毁了再生计划。没有巨噬细胞意味着没有心脏再生。”

Godwin的目标是通过使用来自巨噬细胞的药物治疗来促进人类的再生，从而直接促进无瘢痕的愈合，或引发控制巨噬细胞形成的遗传程序，从而可以促进无疤痕的愈合。他的团队已经在研究药物治疗的分子靶点来影响这些遗传计划。

Godwin解释说：“如果人类可以以与蝾螈相同的方式克服纤维化障碍，阻止人类再生的系统可能会被破坏。我们还不知道是否只有疤痕能阻止再生或者还有其他因素的影响。但是如果我们真的很幸运，我们可能会发现，瘢痕形成的抑制本身足以释放我们内在的再生能力。”

再生生物学中的普遍观点认为，哺乳动物心脏再生的主要障碍是心肌细胞或心肌细胞的增殖不足。但Godwin发现心肌细胞增殖并不是心脏再生唯一有效的驱动因素。他的研究结果表明，研究工作应该更加关注控制瘢痕形成的遗传信号。

世界上最大的杀手——残疾和心脏病致死的非凡发病率直接归因于疤痕。当人类心脏病发作时，伤口部位会形成瘢痕组织。虽然疤痕会在短期内限制进一步的组织损伤，但随着时间的推移，其硬度会干扰心脏的泵送能力，导致残疾，最终导致终末性心力衰竭。

Godwin说，除了心脏病发作后的心脏组织再生，通过抑制瘢痕形成来解除休眠的再生能力也可能应用于损伤创伤性损伤，外科手术和其他疾病的组织和器官的再生。

Godwin的发现是对MDI生物实验室独特的研究方法的验证，该研究的重点方法主要是研究各种动物模型的再生，目的是深入了解如何触发人类再生的休眠遗传途径。在过去的一年半中，实验室科学家发现了三种具有激活人类再生能力的候选药物。

“我们的研究重点是对动物的研究，这些动物具有惊人的再生能力，让我们在再生医学领域取得了全球领先地位，”MDI生物实验室总裁Kevin希奇博士说，“James Godwin发现了噬细胞在心脏再生中扮演的角色，这表明了这种方法的价值：直到我们第一次了解到像火蜥蜴这样的动物的再生，我们才开发出能够提高人类的再生能力合理有效的治疗方法。”

作为免疫学家的Godwin，他最初选择了免疫系统的功能，因为它的作用相当于在受伤部位的第一个反应者，这意味着它负责为组织修复做准备。最近的这项研究是早期研究的后续研究，该研究发现巨噬细胞在肢体再生中也起着关键作用。

下一步是研究蝾螈体内巨噬细胞的功能，并将其与人类和小鼠对照进行比较。最终，Godwin想了解为什么成年小鼠和人类产生的巨噬细胞不能以与墨西哥蝾螈相同的方式抑制瘢痕形成，然后识别可用于人类治疗的分子和途径。

Godwin与杰克逊实验室进行了双重任命，该实验室也位于巴尔港，专注于鼠标作为示范动物。双重任命允许他能够进行实验，比较在MDI生物实验室中用作模型的高再生动物的基因规划，以及新生儿和成年小鼠的基因规划。