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来源：生物谷
2019-09-29
2019年9月29日是第19个世界心脏日，在世界心脏日到来之际，小编整理了近期科学家们在心脏健康领域取得的重要研究成果，分享给大家!
图片来源：https://cn.bing.com
【1】JBC：心脏中的碳水化合物有助于调节血压
doi：10.1074/jbc.RA119.008102
一项新的研究表明，一种特殊的碳水化合物在调节人体血压方面发挥着重要作用。哥本哈根大学和Rigshospitalet的研究人员用老鼠做了一项新的研究证明了这一点。研究人员认为，这一发现可能对改进高血压药物具有巨大的潜力。高血压和低血压都可能对健康产生不良后果，分别导致心血管疾病和晕厥。现在，研究人员对有助于调节血压的因素有了更多的了解。这项新研究结果发表在《Journal of Biological Chemistry》杂志上。
在哥本哈根大学和Rigshospitalet的跨学科合作中，博士生Lasse Holst Hansen在人类身上一种特殊的肽激素上发现了一种特定形式的碳水化合物或糖。此外，在对大鼠的实验中，研究小组发现含有这种糖的肽激素会影响血压的调节。他们希望，他们的研究结果在未来可以用于开发更好的高血压药物。"对于开发一种没有副作用(比如晕厥)的现代治疗高血压的方法，这可能是一个非常好的机会。人们早就知道这种肽激素对血压非常重要，但到目前为止还不能用于治疗，这一发现可能只是因为我们跨学科合作、基础和临床研究相结合的结果。
【2】Nat Commun：利用干细胞治疗心肌梗塞有戏!新型双干细胞疗法促进心脏再生
doi：10.1038/s41467-019-11091-2
作为由严重心血管疾病引起的医疗紧急事故，心肌梗塞(MI)对心脏造成永久性的危及生命的损伤。在一项新的研究中，来自中国香港城市大学和韩国天主教大学等研究机构的研究人员开发出一种双管齐下的方法：利用两种类型的干细胞同时再生心肌细胞和心脏血管系统。这一发现为开发出一种修复发生心肌梗塞的心脏(下称MI心脏)的疗法提供了希望，而且一旦开发成功，这种疗法有望作为对重症患者进行现有的复杂且危险的心脏移植的替代方案。相关研究结果近期发表在Nature Communications期刊上。
心肌梗塞是一种由心肌的冠状动脉供血不足引起的致命疾病。它导致心肌细胞(CM)的永久性损失和瘢痕组织形成，从而引起心脏功能的不可逆破坏，甚至心力衰竭。针对严重心肌梗死和晚期心力衰竭的治疗选择是有限的，心脏移植是最后的选择。但是，它风险很大，成本高，并且受限于合适的供者。因此，基于干细胞的疗法已成为一种有前途的治疗选择。
【3】Nat Biotechnol：人类胚胎干细胞来源的心外膜细胞增强心肌细胞驱动的心脏再生
doi：10.1038/s41587-019-0197-9
心外膜及其衍生物为发育和成体心脏提供营养和结构支持。为此，来自华盛顿大学的Charles E. Murry和剑桥大学的Sanjay Sinha合作测试了人类胚胎干细胞(hESC)来源的心外膜在体外增强工程心脏组织的结构和功能的能力，并提高hESC-心肌细胞移植在心肌梗死大鼠心脏中的疗效，相关研究成果发表在Nature Biotechnology杂志上。
与间充质间质细胞相比，心外膜细胞显着增强了人工程心脏组织的收缩力、肌原纤维结构和钙处理能力，减少了被动刚度。移植的心外膜细胞在梗死的心脏中形成持久的成纤维细胞移植物。hESC来源的心外膜细胞和心肌细胞在体内的联合移植使移植物心肌细胞的增殖速度增加了一倍，使心脏移植物的尺寸增加了2.6倍，同时增强了移植物和宿主的血管化。值得注意的是，与单独接受心肌细胞、心外膜细胞或载体的心脏相比，联合移植改善了心脏的收缩功能。
【4】JAHA：多吃植物性食物或有望改善机体心脏健康
doi：10.1161/JAHA.119.012865
近日，一项刊登在国际杂志Journal of the American Heart Association上的研究报告中，来自约翰霍普金斯大学Bloomberg公共卫生学院的科学家们通过研究发现，多摄入植物性食物、少吃动物性食物或有望改善机体的心脏健康，并降低个体因心脏病发作、中风和其它心血管疾病死亡的风险。
研究者Casey M. Rebholz表示，虽然我们并不必完全放弃动物性食物，但本文研究结果表明，摄入较多的植物性饮食和较少的动物性食物或能降低个体患心脏病、中风和其它心血管疾病的风险。文章中，研究人员对1987年至2016年间超过1万名美国中年人的饮食摄入数据库进行回顾性分析，这些参与者在研究开始并未患心血管疾病，随后研究者通过参与者植物性饮食和动物性饮食的比例对其进行分类。
【5】Circulation：科学家有望利用干细胞衍生的心肌细胞来修复受损的心脏!
doi：10.1161/CIRCULATIONAHA.119.040881
近日，一项刊登在国际杂志Circulation上的研究报告中，来自阿拉巴马大学伯明翰分校的科学家们通过研究开发了一种新方法，其或能利用干细胞衍生的心肌细胞来改善心脏病的修复;心脏病发作后会引发部分肌肉壁死亡，从而就会使心脏无法再生，死亡的组织会压迫周围的肌肉导致患者出现致命性的心脏扩张。
生物医学工程师认为，通过利用多能干细胞在体外培养心肌细胞，随后将这些心肌细胞或这些细胞制成的“贴片”置于死亡的心脏组织位点，就能够有效修复衰竭的心脏，基于这种方法的实验和临床试验证据也能够改善心脏左心室的泵送能力。然而，通过移植细胞来改善心脏的供血以及心脏的功能或许取决于这些细胞的质量，研究人员面临的一大挑战就是这些细胞的移植率较低。
图片来源：Carnegie Mellon University College of Engineering
【6】Science：重磅!三维打印人类心脏不再是遥远的梦
doi：10.1126/science.aav9051
在一项新的研究中，来自美国卡内基梅隆大学的研究人员详细介绍了一种新技术，它允许任何人利用人体中一种称为胶原蛋白的主要结构蛋白对组织支架进行三维生物打印(3-D bioprinting)。这种首创的方法使得组织工程领域更接近于能够三维打印全尺寸的成人心脏，相关研究结果发表在Science期刊上。
这种称为悬浮水凝胶自由可逆嵌入(Freeform Reversible Embedding of Suspended Hydrogels， FRESH)的技术允许这些研究人员克服与现有三维生物打印方法相关的许多挑战，并使用柔软的生物材料实现前所未有的分辨率和保真度。人体中的每个器官，比如心脏，是由称为细胞外基质(ECM)的生物支架保持在一起的特化细胞构建而成的。这种ECM蛋白网络提供了细胞执行它们的正常功能所需的结构和生化信号。然而，在此之前，人们还不可能使用传统的生物制造方法重建这种复杂的ECM结构。
【7】Development：揭示心脏发育过程中的细胞信号
doi：10.1242/dev.172619
在心脏发育的后期，心内膜(细胞的内层)和心肌(心肌)之间的相互作用是至关重要的。而在心脏发育的最初阶段，这两个细胞层之间的信号传递一直比较难研究。现在，医学博士H. Scott Baldwin和他的同事建立了一个模型，在体外探索心内膜与心肌的相互作用。他们发现去除心内膜细胞可以减少收缩心肌细胞的数量和心肌特异性基因的表达。生长因子Bmp2的加入在一定程度上挽救了心肌细胞的成熟和功能。
发表在Development杂志上的这项研究为心内膜在早期心肌发育中的作用提供了直接证据，并可能指导基于干细胞的心肌生成疗法。研究结果还指出，早期发育过程中心内膜与心肌相互作用的改变可能会导致先天性心脏缺陷。在近1%的活产婴儿中，先天性心脏缺陷仍然是导致出生缺陷死亡的主要原因。
【8】Cell：科学家们发现心脏中存在未知“迷你”蛋白
doi：10.1016/j.cell.2019.05.010
在最近于《Cell》发表的一篇文章中，由NorbertHübner教授的MDC研究小组领导的一个小组观察了人类心脏细胞“蛋白质工厂”的作用，以及对未来心脏病治疗的可能性。
由MDC领导的国际团队检查了存在于健康人和心脏病患者的心脏细胞中的核糖体以及生产的蛋白质。结果令人惊讶，包括发现了大量以前完全未知的迷你蛋白。“借助一种称为核糖体分析或Ribo-Seq的相对较新的技术，我们现在能够首次确定核糖体迁移到哪个mRNA位点，不仅在分离的细胞中，而且在完整的人类心脏中。使用特殊算法，我们可以计算出翻译过程中心脏中产生的蛋白质。”
【9】PNAS：重大进展!发现胎盘干细胞能够再生心脏，有望开发出新型干细胞疗法来治疗心脏病
doi：10.1073/pnas.1811827116
在一项新的研究中，来自美国西奈山伊坎医学院的研究人员证实在动物模型中，来自胎盘的称为Cdx2细胞的干细胞能够在心脏病发作后再生健康的心脏细胞，这些研究结果可能代表了一种再生心脏和其他器官的新疗法，相关研究结果发表在PNAS期刊上。
研究者表示，Cdx2细胞在历史上被认为仅在早期胚胎发育过程中产生胎盘，但是在此之前从未显示出再生其他器官的能力，这就是这项研究如此令人兴奋的原因。这些发现也可能为除心脏之外的其他器官开发再生疗法铺平道路。它们看起来就像是一群超动力的干细胞，这是因为它们能够靶向损伤部位，通过循环系统直接迁移到损伤部位，而且能够避免遭受宿主免疫系统排斥。
【10】Nature：基因疗法促进心脏再生
doi：10.1038/s41586-019-1191-6
来自伦敦国王学院的研究人员发现，一种疗法可以诱导心脏病发作后的心脏细胞再生。世界卫生组织(who)的数据显示，心肌梗死是心力衰竭的主要原因，通常被称为心脏病发作，由心脏冠状动脉的突然阻塞引起，目前全球有2300多万人受到这种疾病的影响。
目前，当一个病人心脏病发作后幸存下来，他们的心脏会留下永久性的结构性损伤，形成疤痕，这可能导致未来的心力衰竭。与鱼类和蝾螈形成鲜明对比的是，蝾螈的心脏能在一生中再生。
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