チャペルヒル医科大学のノースカロライナ大学（UNC）の新しい研究では、心臓組織の瘢痕化が治癒の必要な部分であることを示唆しており、心臓をさらに弱める可能性があるため、心筋梗塞を中断するよう注意する必要があります。研究者は、The EMBO Journalのオンライン版11月15日号に、彼らの発見を書いています。
人が心臓発作を起こすと、酸素の欠乏は組織の一部を損傷させて瘢痕組織を形成する。この研究が行われるまで、多くの科学者は、心臓の壁を硬化させ、体の周りに血液を送り込む能力を低下させるので、瘢痕化を軽減することが重要であると信じていました。
しかし、UNCスクールオブメディシンの医学・細胞生理学の助教授であるArjun Deb博士らは、哺乳類の心臓の外層の細胞を傷跡組織の形成から遮断することが心不全に至ることができることを発見した。彼らは実験室マウスでこれを実証しました。
彼らは、瘢痕化がその過程を完全に遂行することが許されるべきではないと結論づけたが、瘢痕化する組織再生と瘢痕の損傷を減少させることとの間の適切なバランスを達成するためのタイミング介入の場合がある。
UNCのMcAllister Heart InstituteとLineberger Comprehensive Cancer CenterのメンバーでもあるDeb氏は、
「傷つきが心臓術後直ちに心機能の急激な低下を防ぐため、良いことだとわかっている」
「問題は、心臓の細胞を操作して瘢痕化と増強再生を減らすことが最も理にかなっているかどうかではない」とDebは語った。
私たちが家庭の水槽を設置したときに、ゼブラフィッシュのような生物は実験室で広く研究されていて、一般的には最初の魚の一つですが、自分自身のような生物の存在しない組織を非常に自然に再生する顕著な能力を持っています。
研究室でゼブラフィッシュを研究することにより、心臓が損傷すると、心筋の外側表面上の細胞の薄い層である心外膜が、その後の組織再生において重要な役割を果たすように見えることが科学者らによって見出された。
この研究のために、Debらは、心臓発作のような傷害後の哺乳類の心臓の心外膜に何が起こるかを調べることに決めました。
彼らはまた、それが重要な役割を果たすことを発見しましたが、ゼブラフィッシュのそれとは異なるものでした。魚では、心筋は心筋細胞の再生に直接関与しているように見えるが、哺乳動物では研究したマウスのように、瘢痕組織に匹敵する線維芽細胞を産生することに注目した。
さらなる研究で、彼らは、タンパク質が心外膜の幹細胞を線維芽細胞にすることを発見した。このタンパク質はWnt1と呼ばれており、ヒトの血管幹細胞の機能を高めることが以前に示されていた。
おそらく、彼らはWnt1シグナル伝達を中断すると、線維芽細胞を増強することから血管細胞を作ることに変わり、したがって瘢痕を減らし、再生と心臓機能を助けると推測した。
しかし、心臓傷害の直後に遺伝子組み換えマウスでこれを行ったところ、2週間以内に心不全が発生しました。
Debは、ゼブラフィッシュとマウスの間にいくつかの「進化論的な平行線」が存在することは明らかであるが、哺乳動物にとっては、嫌悪感を引き起こす心臓傷害への応答をもたらすために、心不全へ
その利点が何であるかを推測して、彼は言った：
「血流の圧力が高い生物では、心臓壁の引っ張り強度を維持し、破局的な破裂を防ぐために、これらの細胞を瘢痕組織に変える必要があるかもしれません。
このチームは、傷害後の様々な時期に治癒過程に介入することを実験中である。心筋細胞を心外膜上で異なる時点で操作して、線維芽細胞にならないように説得し、心筋を再生する心筋細胞になる。
彼らは彼らが発見したことが、いつか患者が心臓発作から回復するのを助ける新しい方法につながることを願っています。
国立衛生研究所とエリソン・メディカル・ファウンデーションからの資金は、この研究費の支払いに役立った。
キャサリンパドック博士が執筆
