В исследовании, опубликованном 19 июня в онлайн-выпуске журнала Nature, научная группа во главе с исследователями из Калифорнийского университета, Медицинской школы Сан-Диего, визуально наблюдала за динамическими клеточными событиями, которые происходят, когда регенерация сердца происходит у рыбок данио после сердечных желудочков. травма, повреждение. Их результаты свидетельствуют о том, что различные клеточные линии сердца более пластичны или способны трансформироваться в новые типы клеток, чем считалось ранее.
Что еще более важно, исследование выявляет новый потенциальный источник клеток для регенерации поврежденной сердечной мышцы, по словам главного исследователя Нила Чи, доктора медицины, доктора философии, доцента медицины отделения кардиологии и члена Института геномной медицины Калифорнийского университета в Сан-Диего.
Сердечная недостаточность остается основной причиной смерти в развитом мире, в основном из-за неспособности сердца млекопитающих регенерировать новые клетки и восстанавливать себя. Однако низшие позвоночные, такие как рыбки данио, способны генерировать новые клетки желудочковой сердечной мышцы или кардиомиоциты, которые могут заменить сердечную мышцу, потерянную в результате инфарктов, вызванных ишемией, – более известных у людей как сердечные приступы.
В этом исследовании ученые создали генетическую систему абляции у рыбок данио, способную целенаправленно разрушать сердечную мышцу, а затем отслеживали кардиомиоциты предсердий и желудочков во время травмы с помощью флуоресцентных белков.
Используя метод генетического картирования судеб – метод сравнения клеток на различных этапах развития, чтобы понять их клеточно-эмбриональное происхождение – ученые обнаружили, что кардиомиоциты в предсердии сердца могут превращаться в кардиомиоциты желудочков в процессе, называемом трансдифференцировкой. Эта трансдифференцировка позволяет клеткам предсердий регенерировать и восстанавливать желудочек, который является камерой, в первую очередь затрагиваемой при сердечных приступах.
Первый автор Руилин Чжан отметил, что такая трансдифференцировка была заблокирована, когда передача сигналов Notch была ингибирована, и в последующих исследованиях будет изучен путь передачи сигналов Notch, чтобы понять лежащий в основе механизм работы.
"Это одно из первых исследований, в которых подробно рассматриваются эти конкретные сердечные клоны, чтобы увидеть, как рыбки данио способны регенерировать сердечные клетки," сказал Чи, добавив, что их открытие открывает дверь к раскрытию того, как такое восстановление может когда-нибудь изменить судьбу человеческих сердец.