斑马鱼能够修复受损的心脏，一项新的研究显示了那一过程

斑马鱼是一种神异的生物。它们不只是完全通明的，并且还能生长出新的器官。我们已经晓得那些半通明的小鱼能够在它们的眼睛里再生成视网膜组织--如今新的研究展现斑马鱼若何在受伤后恢复心脏组织。德国柏林医学系统生物学研究所的发育生物学家和研究做者Jan Philipp Junker说："我们想找出那种小鱼是若何做到的，以及我们能否能够从中进修。

Junker与马克斯-德尔布吕克分子医学中心的细胞信号研究员Daniela Panáková配合指导的那项新研究颁发在《天然-遗传学》上，笔录了招致斑马鱼心脏再生的连续串事务。

在人类中，称为心肌细胞的心肌细胞不克不及像斑马鱼的心脏细胞那样再生。在心脏病爆发时缺氧，我们的心肌细胞会受损，并在失往的肌肉上构成永久的疤痕（称为纤维化），使心脏比以前更弱。

然而，斑马鱼可以在心脏受伤后两个月内从头长出20%的一毫米大小的心脏。

那项新的研究告诉我们，被称为成纤维细胞的结缔组织细胞是斑马鱼心脏再生过程的导体，产生做为修复信号的卵白量。

令人振奋的是，那项新发现紧随再生医学的其他有期看的勤奋而来--那些勤奋期看通过基于细胞的疗法或模仿斑马鱼分子的药物来替代或修复受损的心脏。

本年早些时候，外科医生初次将猪的心脏植进一名人类患者体内（但不幸的是，该须眉两个月后灭亡）。

5月，研究人员还确定了搀扶帮助人类心脏在心脏病爆发后自我修复的人类细胞。

而在6月，科学家们胜利地用一种mRNA手艺 "治愈 "小鼠的心脏病爆发，该手艺向心肌细胞传递基因指令以停止自我修复。

在那项新的研究中，研究人员用一根超冷针刺穿动物的小心脏，以模仿人类的心脏病爆发（也称为心肌堵塞），并看察所发作的情状。Junker说："令人骇怪的是，对损害的立即反响十分类似。"但是，固然人类的过程在那一点上停行了，但它在鱼体内陆续停止。它们构成新的心肌细胞，那些心肌细胞可以收缩。

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操纵单细胞测序手艺，该团队随后扫描了受伤前后从斑马鱼平分别出来的大约20万个心脏细胞，从单个细胞中提取基因组信息，以查看哪些细胞在受损的心脏中是活泼的。

他们发现三品种型的成纤维细胞暂时进进了激活形态，开启了编码肌肉构建卵白的基因，如促进结缔组织生长的胶原卵白XII。

而当研究人员在斑马鱼中 "缄默 "了那些基因后，它们的心脏就不克不及再再生了。Junker在谈到表达胶原卵白的成纤维细胞时说："事实它们就在受伤的处所构成。

固然成纤维细胞可能发扬了关键感化，但过往对斑马鱼的研究表白，称为巨噬细胞的炎症细胞对心脏病爆发反响敏捷，是心脏再生所必须的。

心外膜是心脏的外层，也被认为是心脏再生的枢纽，那项新研究也撑持那一点。

在用特殊的基因 "条形码 "设想细胞后，研究人员逃踪了被激活的成纤维细胞，发现它们是在斑马鱼的心外膜中产生的，并且只要在那里细胞才会产生胶原卵白XII。

单细胞测序手艺--研究人员在那项研究顶用来定位发出再生信号的心脏细胞--处于快速开展的基因组手艺的最前沿。

虽然单细胞测序被普遍利用，并供给了关于单细胞活动的特殊细节，但还需要更多的研究来验证在其他生物体中的研究成果。目前还不清晰在人类和小鼠等哺乳动物中能否也存在同样的成纤维细胞主导的机造。研究陈述的做者和发育生物学家巴斯蒂安-斯潘雅德（Bastiaan Spanjaard）说："心脏再生是一个复杂的过程，遭到许多差别事物的影响。那些尝试产生了大量的数据。从中挑选出准确的生物信号是浩荡的挑战"。

该团队还期看更认真地研究在激活的成纤维细胞中被开启的基因，那些基因编码的卵白量--至少在斑马鱼中--似乎能刺激心肌细胞从头生长。

目前，那项研究为应对心脏病爆发的生物过程供给了更多的信息，那些信息可能会及时搀扶帮助制止第一次爆发后变得愈加求助紧急的后续心脏事务。

那项研究颁发在《天然遗传学》上。

——世界猎奇视野 翻译