利用心肌细胞活性下降机制
有望开发心力衰竭治疗药物
韩国研究团队揭示了调控心肌细胞增殖和心脏再生能力的关键因子。
延世大学医学院医生命科学部 Yoon Youngseop 教授研究团队于23日表示，他们发现了在心脏再生和功能性恢复中发挥重要作用的“Cbx7”基因，并在动物模型中阐明了该基因活性程度所带来的心脏再生效果差异。此次研究结果发表在具有世界权威性的学术期刊《Circulation》（影响因子 39.92）上。
心脏疾病的治疗十分困难，因为心脏的再生能力极为有限。这是由于在心脏中发挥主要作用的心肌细胞增殖能力较差所致。胎儿时期心肌细胞活跃增殖，但出生后其增殖能力逐渐下降，到了成人阶段几乎完全停止增殖。
研究团队首先鉴定出了降低心肌细胞增殖能力的基因。他们在胎儿期、新生期和成体三种小鼠模型的心脏中，实时分析了调控细胞周期的多梳（polycomb）蛋白复合体家族蛋白的表达情况。结果显示，Cbx7 基因在出生后立即急剧升高，并在成体心脏中维持在较高水平，同时对心肌细胞增殖产生影响。
研究团队随后将这一机制应用于小鼠模型，分析通过增强心肌细胞增殖能力是否可以诱导心脏再生。当在小鼠模型中过度表达 Cbx7 基因时，心肌细胞增殖减少；相反，在删除 Cbx7 基因的小鼠模型中，心肌细胞增殖增加。在诱导心肌梗死的小鼠模型中，删除 Cbx7 基因同样诱发了心脏再生。
A：在小鼠模型的心脏（左）中调控 Cbx7 基因活性抑制心肌细胞时，心脏体积增大，心肌厚度增加。B：在心肌梗死小鼠模型（左）中去除 Cbx7 基因后，心脏纤维化减少，心肌增加。延世医疗院提供
View original image研究团队在这一过程中发现了 Cbx7 基因影响心肌细胞增殖的具体机制。研究结果显示，Cbx7 基因与蛋白质 TARDBP 结合，从而诱导调控细胞周期的蛋白质 RBM38 的表达。RBM38 的过度表达会抑制心肌细胞增殖。RNA 结合蛋白 TARDBP 通过与信使核糖核酸（mRNA）结合，影响 mRNA 的稳定性、转运和修饰等过程。在受 TARDBP 影响的诸多基因中，蛋白质 RBM38 被证实是由 Cbx7 诱导表达的，而 RBM38 已知是一种通过阻滞细胞周期来抑制细胞增殖的蛋白质。
Yoon 教授表示：“本研究证明了名为 Cbx7 的基因是调控心肌细胞增殖能力和心脏再生能力的重要因子。今后如果能够进一步阐明 Cbx7 小分子抑制剂对心脏再生的效果，有望推动心力衰竭治疗药物的开发。”
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