一旦發(fā)生損傷，人類機(jī)體的心臟就很難自我修復(fù)，因此這就是治療人類心力衰竭的首要任務(wù)，恢復(fù)心臟功能的一種方法就是重編程非心臟的體細(xì)胞，比如利用一組心臟轉(zhuǎn)錄因子將成纖維細(xì)胞重編程為心肌細(xì)胞；這或許就避免了使用干細(xì)胞作為中間體的需要，同時(shí)也避免了刺激現(xiàn)有心肌細(xì)胞的增殖，然而與胚胎的成纖維細(xì)胞相比，出生后和成體成纖維細(xì)胞的重編程效率往往較低，而且目前研究人員也并不清楚重編程機(jī)體老化細(xì)胞所帶來(lái)的挑戰(zhàn)。

近日，一項(xiàng)刊登在國(guó)際雜志Nature Communications上的研究報(bào)告中，來(lái)自筑波大學(xué)的科學(xué)家們通過(guò)研究利用一種高通量的篩選方法發(fā)現(xiàn)，一種用來(lái)治療炎癥和風(fēng)濕性疾病的藥物—雙氯芬酸或許能對(duì)出生后和成體成纖維細(xì)胞進(jìn)行心臟重編程（并非胚胎細(xì)胞），相關(guān)研究有望幫助重新定義機(jī)體細(xì)胞衰老的獨(dú)特障礙。

此前研究人員鑒別出的心臟重編程因子并不適合進(jìn)行大規(guī)模篩選，研究者Taketaro Sadahiro說(shuō)道，作為一種替代方法，我們開發(fā)出了一種先進(jìn)的技術(shù)來(lái)對(duì)含有8400種化合物的化學(xué)文庫(kù)進(jìn)行篩選，第一輪篩選中研究者就鑒別出了37種潛在的化合物，第二輪篩選后研究者確定了4種化合物，其中最具潛力的化合物就是雙氯芬酸，此前研究人員發(fā)現(xiàn)，雙氯芬酸能通過(guò)抑制COX-2酶以劑量依賴性的方式來(lái)改善心臟的重編程，COX-2在出生后和成體的成纖維細(xì)胞中會(huì)高度表達(dá)，同時(shí)雙氯芬酸還能抑制宿主一系列信號(hào)分子，包括多種炎性介導(dǎo)子。

研究者發(fā)現(xiàn)，在心臟重編程的早期階段雙氯芬酸就能發(fā)揮作用，相比TGF和Wnt抑制劑而言，其能快速高效地增加心肌細(xì)胞的產(chǎn)生，TGF和Wnt抑制劑能夠促進(jìn)重編程作用。研究者M(jìn)asaki Ieda說(shuō)道，與炎癥在預(yù)防心臟重編程中的重要性相一致，我們的微陣列數(shù)據(jù)也表明，雙氯芬酸能夠下調(diào)成纖維細(xì)胞和炎癥基因的表達(dá)，并上調(diào)心臟基因的表達(dá)；因此雙氯芬酸主要會(huì)沉默成纖維細(xì)胞的特性，而這發(fā)生在細(xì)胞重編程為心肌細(xì)胞之前。

與COX-2一樣，相比胚胎的成纖維細(xì)胞而言，與炎癥和成纖維細(xì)胞相關(guān)的基因在出生后和成體細(xì)胞中會(huì)高度表達(dá)，這就表明，炎癥和纖維形成是心臟細(xì)胞重編程的年齡相關(guān)的障礙，本文研究結(jié)果對(duì)于后期科學(xué)家們開發(fā)新型療法為兒科和成年患者進(jìn)行心臟細(xì)胞重編程至關(guān)重要。

原始出處：Naoto Muraoka, Kaori Nara, Fumiya Tamura, et al. Role of cyclooxygenase-2-mediated prostaglandin E2-prostaglandin E receptor 4 signaling in cardiac reprogramming. Nature Communications, 2019; 10 (1) DOI: 10.1038/s41467-019-08626-y

原標(biāo)題：Nat Commun：抗炎藥物雙氯芬酸或有望增強(qiáng)心肌細(xì)胞的重編程 修復(fù)損傷心臟的功能