心筋細胞の研究により、損傷した心臓細胞を再生する新しい方法が明らかに
最後に見直したもの： 14.06.2024
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ノースウェスタン メディシンの科学者らは、マウスの損傷した心筋細胞を再生する方法を発見しました。この方法は、小児の先天性心疾患や成人の心臓発作後の心臓損傷を治療する新しい方法となる可能性があります。これは、Journal of Clinical Investigation に掲載された研究によるものです。
左心低形成症候群 (HLHS) は、シカゴのアン＆ロバート・H・ルリー小児病院によると、これは胎児の心臓の左側が妊娠中に正常に発達しなかった場合に起こるまれな先天性心疾患である。この疾患は新生児5,000人に1人の割合で発生し、生後1週間の心臓病による死亡の23％を占めている。
心筋細胞、つまり心筋を収縮させる役割を担う細胞は新生児の哺乳類では再生できるが、年齢を重ねるにつれてこの能力を失うと、新生児科小児科教授で本研究の主任著者であるポール・シュメーカー博士は述べた。
「出生時には、心筋細胞はまだ有糸分裂中である可能性があります」とシューメーカー氏は言います。「たとえば、新生マウスの心臓が生後 1 日か 2 日で損傷し、マウスが成体になるまで待ってから心臓の損傷部分を調べても、そこに損傷があったことはわかりません。」
今回の研究では、シューメーカー氏と同僚は成体哺乳類の心筋細胞が胎児の再生状態に戻ることができるかどうかを理解しようとしました。
胎児心筋細胞はミトコンドリアを介して細胞エネルギーを生成するのではなく、グルコースで生き残るため、シューメーカー氏と同僚は成体マウスの心臓でミトコンドリア関連遺伝子 UQCRFS1 を削除し、胎児のような状態に戻しました。
心臓組織が損傷した成体マウスでは、UQCRFS1 が阻害された後、心臓細胞が再生し始めたことを研究者らは観察しました。研究によると、細胞は胎児の心臓細胞の機能と同様に、より多くのブドウ糖を消費し始めた。
研究結果は、ブドウ糖の使用を増やすことで成人の心臓細胞の細胞分裂と成長を回復させることもできることを示唆しており、損傷した心臓細胞の治療に新たな方向性を与える可能性があるとシュメイカー氏は述べた。
「これは心臓病学における最も重要な疑問の1つ、つまり心臓細胞を再び分裂させて心臓を修復するにはどうすればよいかという疑問を解決する第一歩です」と、呼吸器・救命医療科の細胞・発生生物学・医学教授でもあるシュメイカー氏は述べた。
この発見に基づき、シュメイカー氏と彼の同僚は、遺伝子組み換えなしで心臓細胞にこの反応を引き起こすことができる薬剤の特定に注力する。
「遺伝子組み換えと同じようにこの反応を引き起こす薬剤を見つけることができれば、心臓細胞が成長したら薬剤を取り除くことができます」とシュメイカー氏は述べた。 「HLHS の子供の場合、この方法により正常な左心室壁の厚さを回復できる可能性があります。これは命を救う可能性があります。」
この方法は、心臓発作を起こした成人にも使用できると、シュメイカー氏は述べた。
「これは素晴らしいプロジェクトであり、関係者全員に感謝しています」と、シュメイカー氏は述べた。「この論文にはノースウェスタン大学の教員 15 名が共著者として記載されており、まさにチームの努力でした。」