Измененная экспрессия генов после операции на сердце продлевает регенерацию кардиомиоцитов

В то время как низшие позвоночные могут восстанавливать свое взрослое после сердечного приступа, млекопитающие, включая человека, не могут. Способность к регенерации мертвой мышечной ткани в сердце млекопитающих исчезает всего через несколько дней после рождения, потому что клетки сердечной мышцы, называемые кардиомиоцитами, выходят из клеточного цикла.


После этого весь рост сердца происходит за счет увеличения существующих клеток, а не за счет создания новых мышечных клеток. При сердечном приступе у взрослых сердечная недостаточность возникает, когда потерянные кардиомиоциты заменяются фиброзной рубцовой тканью вместо новых мышечных клеток. Это запускает порочный круг увеличения сердца, потери насосной функции и возможной смерти.

В 2020 году исследователи из Университета Алабамы в Бирмингеме сообщили, что операция по удалению верхушки левого желудочка сердца свиней через день после рождения каким-то образом расширила способность клеток сердечной мышцы к репликации. Фактически, после такой свиньи могут полностью оправиться от сердечного приступа через четыре недели после рождения без образования рубцов или ухудшения работы сердца.

Чтобы лучше понять основные изменения экспрессии генов в этом расширенном окне регенерации, исследователи UAB теперь сообщают о секвенировании ядерной РНК клеток сердечной мышцы с использованием этой модели свиньи. Благодаря таким знаниям и дальнейшим исследованиям, которые еще предстоит провести, клиницисты потенциально могут узнать, как регенерировать кардиомиоциты взрослого сердца после сердечного приступа.

Это исследование, проведенное под руководством Цзяньи «Джей» Чжана, доктора медицины, доктора философии, заведующего кафедрой биомедицинской инженерии UAB, опубликовано как Тираж исследовательское письмо.

Исследователи сравнили ядра тканей сердца пяти групп свиней. Две группы были моделями регенерации, у которых была резекция верхушки левого желудочка, или AR, в первый день после рождения, или P1. Затем одной из этих двух групп была проведена перевязка левой передней нисходящей коронарной артерии через четыре недели после рождения, или P28, чтобы вызвать инфаркт миокарда, или ИМ; эта группа называется АРР1МиР28. Другая группа, называемая ARР1не имел лигирования.

У двух нерегенеративных контролей не было апикальной резекции P1, но у одного из них был индуцированный сердечный приступ на P28. Эти две группы были названы Control и MI.Р28.

Сердца удаляли для секвенирования одноядерной РНК с P30 по P56 для AR.Р1МиР28 животных, а сердца из всех других групп эксплантировали для секвенирования на Р1, Р28 или Р56.

Пятой группой были сердца плода, или FH, на 80-й день эмбрионального развития.