基因治疗可使受损心脏细胞重编程

威尔康乃尔医学院、贝勒医学院以及纽约州立大学石溪分校医学中心的研究人员发现,3个特异的基因一起可以对由心脏病所造成的受损细胞重新编程,使其成为功能性的肌肉细胞.同时,额外的加入对血管生长具有刺激作用的另一个基因可以加强基因治疗的功能.


“对受损的心肌组织进行重编程,使其成为功能性的心肌组织的想法是让人兴奋的.”文章的通讯作者Dr. Todd K. Rosengart说,“理论上认为,如果你遭遇大的心脏病,在手术期间,你的医生只要将这3个特异的基因注入到受损的心脏组织中就可以将这些受损的组织转变成心肌组织.然而,在动物模型研究中,我们发现,同时加入VEGF基因可以增强治疗效果.”
　　“这是一个理论验证实验,”威尔康乃尔医学院遗传医学教授Dr. Ronald G. Crystal说,“现在,我们需要进一步了解这些基因的活性以及确定它们对大一点的心脏的作用效果.”
　　当心脏病发作时,心脏会停止血液供应,导致心肌死亡,这种损伤会给心脏留下伤疤,同时严重削弱心脏功能.大部分经历过严重心脏病的人最终会出现成心脏衰竭.
　　将受损的心脏组织转变成心肌组织可以增强心脏功能.为了实现这一目的,在手术过程中,Rosengart及其同事将3个不同的VEGF（vascular endothelial growth factor）基因导入到老鼠的心脏当中.VEGF基因具有促进血管生长的作用.3个星期之后,将Gata4, Mef 2c 和 Tbx5（GMT基因的转录因子）或一个非活性材料导入到这些老鼠的心脏.
　　与对照（没有导入GMT基因）相比,GMT基因的导入可以减少过半的老鼠心脏受损组织的产生,同时心肌细胞数量有所上升.
　　与只导入GMT基因的动物相比,导入了GMT及VEGF基因的动物的心脏射血强度是它们的4倍.
　　Rosengart强调,虽然要说明VEGF基因效果的真实性需要更多的工作,但是这确是一个有前景的心脏病治疗新方法.
　　“我们已经证明GMT对增强心脏活性具有影响作用,VEGF基因能有效提升心脏功能.”
　　然而,诱导性多功能干细胞（induced pluripotent stem cells）有引发肿瘤的风险.为了避免这种风险,研究人员利用GMT cocktail来对这些受损细胞进行重新编程.目前,Rosengart 及其同事已经展开了进一步的研究——促进心血管的生成,为新细胞提供循环途径.