心肌细胞生长、死亡与再生
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·111JOURNAL OF RARE AND UNCOMMON DISEASES, MAY. 2023,Vol.30, No.5, Total No.166【第一作者】潘蒙蒙,女,硕士研究生,主要研究方向:心血管罕见病。
E-mail:*****************【通讯作者】段艳宇,女,副教授,主要研究方向:心血管罕见病。
E-mail:***********************·综述·心肌细胞增殖影响因素分析*潘蒙蒙1 吴成龙3 钟书城1 湛传红5 惠羽凡4 段艳宇2,*1.赣南医学院基础医学院 (江西 赣州 341000)2.赣南医学院第一附属医院 (江西 赣州 341000)3.赣南医学院第一临床学院 (江西 赣州 341000)4.深圳爱湾医学检验实验室 (广东 深圳 518000)5.深圳罕见病代谢组学精准医学工程研究中心 (广东 深圳 518000)【摘要】心血管疾病是全球死亡的主要原因,其中心力衰竭和急性心肌梗死占比最高。
成人的心脏受损后无法再生是阻碍心血管疾病疗效的重要因素。
近几年,研究发现通过控制心肌细胞的去分化和增殖能促进心脏再生,为治疗心血管疾病提供了潜在的靶点。
因此,了解心肌细胞去分化和增殖的调控机制,寻找促进方法成为心脏再生研究领域的热点。
在这里,我们回顾了心肌细胞增殖的方式,简述了影响心肌细胞增殖的因素,探讨了当下心肌细胞增殖研究领域的进展。
【关键词】 心肌细胞;细胞增殖;转录因子;氧化代谢;信号通路【中图分类号】R541【文献标识码】A 【基金项目】 江西省研究生创新专项资金项目 (YC2021-S803);国家自然科学基金 (82260332);深圳市工程研究中心(工程实验室)组建项目 (F-2020-Z99-502615); 深圳市科技创新委员会基础研究学科布局项目 (JCYJ20180507183428877:20180253) DOI:10.3969/j.issn.1009-3257.2023.05.047The Impact Factors on Cell Proliferation in Cardiomyocytes*PAN Meng-meng 1, WU Cheng-long 3, ZHONG Shu-cheng 1, ZHAN Chuan-hong 5, HUI Yu-fan 4, DUAN Yan-yu 2.1.School of Basic Medicine, Gannan Medical University, Ganzhou 341000, Jiangxi Province, China 2.First Affiliated Hospital of Gannan Medical University, Ganzhou 341000, Jiangxi Province, China 3.First Clinical College of Gannan Medical University, Ganzhou 341000, Jiangxi Province, China 4.Shenzhen Aone Medical Laboratory Co., Ltd, Shenzhen 518000, Guangdong Province, China 5.Shenzhen Rare Disease Engineering Research Center of Metabolomics in Precision Medicine, Shenzhen Aone Medical Laboratory Co,Ltd,Shenzhen 518000, Guangdong Province, ChinaAbstract: Cardiovascular disease is the main cause of death in the world, with heart failure and acute myocardial infarction accounting for the highest proportion. The inability of adult heart to regenerate after injury is an important factor hindering the efficacy of cardiovascular disease. In recent years, studies have found that cardiac regeneration can be promoted by controlling the dedifferentiation and proliferation of myocardial cells, which provides a potential target for the treatment of cardiovascular diseases. Therefore, understanding the regulatory mechanism of cardiomyocyte proliferation and looking for ways to promote cardiomyocyte proliferation have become a hot topic in the field of heart regeneration research. Here, we reviewed the way of cardiomyocyte proliferation, briefly described the factors affecting cardiomyocyte proliferation, and discussed the current progress in the field of cardiomyocyte proliferation.Keywords:Cardiomyocytes; Cell Proliferation; Transcription Factors; Oxidative Metabolism; Signaling Pathways. 心血管疾病是全球死亡的主要原因[1]。
第 44卷 第4期2023 年 7月Vol.44 No.4July 2023中山大学学报(医学科学版)JOURNAL OF SUN YAT⁃SEN UNIVERSITY (MEDICAL SCIENCES )哺乳动物心肌代谢与心脏再生谭静1,2,3,蔡卫斌1,2,3(1. 中山大学中山医学院生物化学与分子生物学系; 2. 中山大学实验动物中心; 3. 广东省疾病模式动物技术研究中心, 广东 广州 510080)作者简介:蔡卫斌,医学博士,中山大学中山医学院教授、博士生导师。
现任中山大学实验动物中心执行主任、中山大学深圳校区实验动物中心主任、广东省疾病模式动物工程技术研究中心主任,兼任中山大学实验动物使用与管理委员会(IACUC )执行主席、中山大学实验室安全委员会委员、广东省实验动物学会常务副理事长、广东省医学会心血管病分会基础学组委员、中国实验动物学会实验动物标准化专业委员会常务委员、中国实验动物学会实验动物设备工程专业委员会委员、中国实验动物学会实验动物模型鉴定与评价工作委员会委员、国家规划教材《医学实验动物学》(第3版,研究生用)副主编、国家规划教材《实验动物学》(第3版,本科生用)副主编。
主要致力于心脏发育与损伤修复的分子基础研究、疾病模式动物研发与标准化,并注重以临床重大疾病为导向的应用基础研究。
近年来在Nat Commun 、Cell Reports 、Circulation Research 、Theranostics 、Development 等期刊发表SCI 论文50余篇(第一作者或通讯作者24篇),发明专利和著作权授权6项。
主持国家自然科学基金7项、国家科技重大专项分题2项、省部级基金共10余项,获资助科研经费800多万元。
曾获教育部自然科学奖和广东省科学技术奖(二等奖,第三完成人)等奖励,入选广东省高等学校千百十工程培养对象,获得2020年度中国实验动物学会“优秀青年人才奖”。
心梗巨噬细胞细胞焦亡通路
心梗(心肌梗死)后,心肌细胞会受到缺血缺氧的刺激,导致细胞死亡。
心梗巨噬细胞是一类免疫细胞,它们在心梗后扮演重要的角色。
心梗巨噬细胞通过清除死亡细胞和细胞碎片,参与修复和再生过程。
心梗巨噬细胞在清除细胞垃圾的过程中,可能会激活细胞焦亡通路。
细胞焦亡是一种程序性细胞死亡方式,与坏死和凋亡不同。
细胞焦亡通路是通过对细胞膜的特定受体的激活而启动的。
这些受体可以在细胞膜上感受到细胞垃圾或细胞损伤信号,并通过内部信号传导通路激活细胞焦亡。
一旦细胞焦亡通路被激活,心梗巨噬细胞会释放细胞焦亡相关的信号分子,这些信号分子可以引发炎症反应、增强细胞死亡以及影响心肌修复和再生过程。
然而,心梗巨噬细胞细胞焦亡通路的具体机制还需要进一步研究。
这个通路的了解有助于深入理解心梗后的免疫反应和心肌再生过程,进而开发更好的治疗策略。
急性心肌梗死治疗的新进展引言急性心肌梗死(Acute myocardial infarction,AMI)是指冠状动脉发生血栓形成后引起的心肌缺血坏死,是心血管疾病的常见病种之一。
治疗AMI的目标是恢复梗死区域的血液灌注和维持心脏功能,减少患者死亡和并发症发生率。
本文将介绍AMI治疗的新进展。
1. 超声治疗近年来,越来越多的研究表明,超声治疗对AMI患者的治疗效果有一定的帮助。
超声治疗可以改善梗死区域的代谢情况、促进细胞内钙离子平衡恢复、降低负性肌肽释放和心肌纤溶酶原激活物水平等。
多项临床研究证明,超声治疗可以改善患者的心脏功能、减少死亡率和再次梗死率,且安全性较高。
因此,超声治疗被视为一种安全、无创的AMI治疗方法。
2. 组织修复和再生治疗组织修复和再生治疗是一种新兴的AMI治疗方法。
该方法利用干细胞、心肌细胞和其他生物材料来促进心脏的自愈能力。
多项临床研究表明,组织修复和再生治疗可以促进梗死区域的血流重建、心肌细胞再生和修复,并提高心脏功能。
目前,该治疗方法还在临床试验阶段,但有望成为一种重要的AMI治疗手段。
3. 药物治疗药物治疗是AMI治疗的主要手段之一。
药物治疗的目标是减少梗死区域的损伤和促进心肌再生。
常用的药物有抗血小板、抗凝血、降压、扩管和镇痛药等。
其中,三维立体超声造影(three-dimensional contrast-enhanced echocardiography,3DCE)是一种新的抗血小板药物,可有效地抑制血小板聚集和血栓形成,有效地预防再次梗死和心脏事件的发生。
4. 心肌电刺激治疗心肌电刺激治疗是一种创新的AMI治疗方法。
该方法通过心内膜电刺激器向心肌细胞输入电能,刺激心肌细胞的代谢和生长,促进心肌再生和修复。
研究表明,心肌电刺激治疗可以改善心脏功能、减少死亡率和再次梗死率,特别适用于患有心力衰竭或心肌缺血区的急性心肌梗死。
结论AMI治疗的新进展包括超声治疗、组织修复和再生治疗、药物治疗和心肌电刺激治疗。
再生的名词解释病理学1.引言1.1 概述再生是指生物组织或器官在受损或丧失后,通过自我修复或通过干细胞分化再生成新的组织或器官的一种生理过程。
再生是许多生物独特的能力之一,例如,许多脊椎动物、昆虫和植物都能够通过再生修复受损的组织,使其重新恢复功能。
再生的过程一般包括三个主要步骤。
首先,当组织受损时,身体会释放细胞信号物质,吸引干细胞或特定细胞类型,以开始再生过程。
这些干细胞通过分化和增殖,逐渐形成特定类型的细胞,如肌肉细胞、神经细胞或皮肤细胞。
接下来,这些新形成的细胞将移动到受损区域,并重新建立受损组织的结构和功能。
最后,再生过程完成后,干细胞会停止分化并进入休眠状态,等待下一次再生需求。
再生在病理学领域具有重要意义。
它可以帮助我们理解许多疾病的发展机制,并为疾病治疗提供新的思路和方法。
例如,某些疾病或创伤可能导致组织的丧失或损伤,而再生能力的研究可以为我们提供促进组织修复和再生的策略。
此外,了解再生过程中的分子机制和信号传导途径也有助于我们研究干细胞和组织工程等前沿科学领域。
在临床上,再生的应用也是一个备受关注的研究领域。
例如,干细胞治疗已经开始应用于一些疾病的治疗,包括心脏病和神经退行性疾病。
通过植入干细胞或利用干细胞的特性来促进受损组织的再生,可以为患者提供更有效的治疗选择和更好的生活质量。
总之,再生是一种生物体自我修复的重要机制,它具有深远的意义和广泛的应用前景。
通过深入研究再生过程,我们可以更好地理解其机制,并为疾病的治疗和再生医学的发展做出贡献。
1.2文章结构文章结构:本篇文章主要包含以下几个部分:1. 引言:在这一部分,我们将对再生进行一个概述,介绍再生的定义和基本概念,并对文章的结构和目的进行说明。
2. 正文:在这一部分,我们将深入探讨再生的相关内容。
首先,我们会解释什么是再生,介绍再生的定义和涵盖的范围。
然后,我们会详细描述再生的过程,包括细胞增殖、组织再建和器官重建等方面。
细胞死亡和疾病的关系研究细胞死亡是一种自然的生理现象,它在细胞生命周期中发挥着至关重要的作用。
细胞死亡可以分为凋亡(apoptosis)和坏死(necrosis)两种方式。
在正常生理条件下,细胞凋亡起到了控制细胞数量、去除异常细胞以及组织重塑等作用。
而细胞坏死则是由于细胞受到外界伤害或内在异常而发生的死亡。
然而,过早或过晚的细胞死亡都会引起疾病的发生和发展。
例如,细胞凋亡的不足可能导致肿瘤和自身免疫疾病的发生;而过度的细胞凋亡则可能引起神经退行性疾病和心肌梗死等疾病。
另一方面,细胞坏死则会导致一系列疾病,如心肌坏死和肝脏坏死等。
因此,研究细胞死亡和疾病之间的关系对于阐明疾病的发生机制和开发治疗手段具有重要的意义。
最近几十年来,科学家们在这方面进行了广泛的研究。
一、细胞凋亡与疾病1. 肿瘤肿瘤是由于体内细胞异常增生而形成的一类疾病。
当机体的细胞凋亡功能失常时,癌细胞的凋亡能力也将受到影响,进而导致肿瘤的发生和发展。
因此,研究肿瘤细胞凋亡机制及其调控因子具有阐明肿瘤发生机制和开发治疗手段的意义。
在肿瘤细胞中,一系列凋亡相关因子的表达量和活性均发生变化,其中包括Bcl-2家族、p53、caspase等。
其中,Bcl-2家族在肿瘤细胞凋亡过程中起到了重要作用。
它们通过抑制线粒体的释放,进而抑制细胞凋亡的进程。
因此,相关的药物和治疗方案常常以增强肿瘤细胞的凋亡能力为目标,如质子泵抑制剂和ATP合成酶抑制剂等。
2. 自身免疫疾病自身免疫疾病是由于机体免疫系统对自身组织和细胞发生异常反应而引发的疾病。
在一些自身免疫疾病中,患者的免疫细胞对自身组织或细胞进行攻击,从而导致这些细胞的死亡。
例如,在类风湿关节炎等疾病中,滑膜细胞的死亡会造成关节肿痛。
2. 细胞坏死与疾病1. 心肌梗死心肌梗死是由于冠状动脉阻塞导致心肌缺氧而引起的疾病。
在缺氧和再灌注的过程中,心肌细胞会经历一系列复杂的死亡过程,其中包括坏死和凋亡等。
再生—细胞再生作者:来源:《现代养生·下半月》2012年第05期人自出生起,细胞就在不断地分裂、再生、衰老和死亡。
当受损的细胞越来越多,而自我修复功能却越来越差时,细胞的死亡速度就会大于细胞的再生速度,这时人体就开始出现老化,各器官的机能也开始逐步退化,无法正常运转,使人体综合协调系统混乱,疾病丛生。
因此,我们一定要重视细胞再生功能的恢复,保持人体基础细胞的活力。
人体神奇的再生机能人体细胞的再生机能可以创造生命的奇迹。
例如:刮胡子不小心划破了皮肤,用不着吃药打针,三五天后不治而愈,而且不会留疤痕。
再如:肝脏切除一部分后,还能再生。
这都是人体再生机能发挥的作用。
长期以来,我们一直低估了人体的自我修复机能。
再生力极强的细胞:表皮细胞(如呼吸道、消化管、泌尿生殖器的粘膜)、淋巴细胞、造血细胞等,这些细胞每时每刻都在进行衰老与新生,具有强大的再生修复能力。
再生力较强的细胞:各种腺体器官的细胞,如肝、胰、内分泌腺、汗腺、皮脂腺及肾小管上皮细胞、血管内皮细胞、骨膜细胞等,当腺体上皮细胞破坏后,则由残留的上皮细胞分裂、补充。
如果一个腺体完全被破坏,细胞将会全部坏死,则不能修复。
再生力微弱的细胞:平滑肌、心肌细胞等具有微弱的再生能力,但损伤后多以纤维结缔组织填充;中枢神经细胞和神经节细胞再生也很弱,这些细胞一旦遭到损坏后,极难恢复原有功能。
无再生能力的细胞:脑细胞一旦发育完成后,再也不会增殖;脑细胞一旦受损后,永不复生增殖。
一个人的脑细胞约为120亿个,死一个就少一个,直至消亡殆尽。
DHA,属于多不饱和脂肪酸,俗称脑黄金,是神经系统细胞生长的主要元素,是大脑和视网膜的重要成分,在大脑皮层中含量高达20%,在视网膜中所占比例约为50%。
人体无法自身合成DHA,必须通过食物来获取,而谷物、大豆、薯类、油脂、蔬菜、水果等日常食物中几乎不含DHA。
DHA只存在于海藻、鱼类及少数贝类食物中。
磷脂的再生作用促进细胞再生。
促进心肌组织原位再生修复的机制及新策略研究1. 引言1.1 概述心肌组织的损伤和退化是导致心血管疾病的主要原因之一,也是严重威胁人类健康的问题。
虽然心脏具有有限的再生能力,但其与其他器官相比较为有限,无法有效修复受损的心肌组织。
因此,寻找促进心肌组织原位再生修复的机制和新策略成为了目前医学研究领域的一个重要课题。
1.2 文章结构本文将分为五个主要部分进行阐述。
首先,在引言部分我们将对文章进行概述,并介绍整篇文章的结构安排。
其次,在第二部分我们将详细探讨目前关于心肌组织再生修复机制方面的研究成果,包括心肌细胞增殖能力、内源性再生潜能以及炎症介导的心肌修复机制等内容。
第三部分将聚焦于促进心肌组织原位再生的策略研究,包括细胞移植策略、基因治疗策略以及生物材料应用策略。
第四部分将详细介绍实验结果与讨论,包括心肌细胞增殖、内源性再生潜能、炎症介导的心肌修复以及不同策略的实验结果与讨论。
最后,在结论部分,我们将对整个研究进行总结,并探讨其研究意义和未来发展方向。
1.3 目的本文的目的是通过深入探讨促进心肌组织原位再生修复的机制和新策略,为解决心脏疾病治疗中存在的问题提供理论依据和治疗思路。
希望通过对相关领域的最新研究成果进行综合整理与分析,全面了解心肌组织再生修复机制,并为新策略的开发提供参考。
通过这一工作,旨在推动心血管医学领域的进步,为改善患者生活质量做出贡献。
2. 心肌组织再生修复机制研究2.1 心肌细胞增殖能力研究:心肌细胞的增殖能力一度被认为非常有限,而心肌损伤后的修复则主要通过形成瘢痕组织来实现。
然而,近年来的研究表明,成体心脏中仍存在具有增殖潜能的心肌细胞。
这些心肌细胞可以在特定条件下重进入生命周期,并开始进行有限的增殖。
因此,理解和提高成体心脏中心肌细胞增殖能力是一项重要的研究方向。
目前已经发现多个信号通路和分子机制参与了心肌细胞增殖过程。
例如,在哺乳动物中,Wnt信号通路、Hippo信号通路、Notch信号通路等都被证实对于调控心肌细胞的增殖非常重要。
心肌细胞损伤与修复机制研究在心脏疾病中,心肌细胞损伤是导致心血管疾病的主要原因之一。
心肌细胞的损伤主要是由于缺血-再灌注损伤、心肌梗死、心肌炎、心脏手术等原因引起的。
心肌细胞损伤一旦发生,将会给患者的生命带来威胁。
因此,了解心肌细胞损伤与修复机制对于相关心脏疾病的风险评估和治疗至关重要。
心肌细胞损伤机制的研究缺血再灌注损伤是导致心肌细胞损伤的主要原因之一。
缺血再灌注损伤是由于心肌缺血引起的,主要是由于缺血时心肌细胞的代谢减慢,细胞的耗氧量减小,但是当血流恢复时,氧化应激的生成速度就会加快,导致氧化损伤的加剧。
同时,再灌注时炎症反应也会被激发,促使氧化应激的发生。
其中,导致血管内皮细胞产生的一系列化学因子是引起心肌细胞死亡和组织损伤的主要原因。
包括产生一系列的细胞因子如肿瘤坏死因子-α、白细胞介素1等,这些细胞因子能通过一系列的信号通路(如p38MAPK信号通路等)刺激亚细胞器的压力反应,破坏心肌细胞的完整性,导致心肌细胞死亡。
心肌梗死是由于冠状动脉阻塞导致的心肌缺血,并且灌注不及时导致心肌细胞坏死。
心肌梗死后,由于死亡的心肌细胞释放了多种炎症介质,如白细胞介素1、肿瘤坏死因子-α等,引发细胞和分子水平的炎症反应,包括髓系细胞的移植和肝脾细胞系统的激活等。
炎症反应会刺激损伤区域的细胞增殖和心肌细胞的再生,但这种再生机制无法使心脏完全恢复到原来状态。
心肌炎是由于病毒、细菌、细螺旋体等多种病原体导致的感染,同时也可以由于药物、毒素、海王蛇等因素导致。
心肌炎会引起心肌细胞坏死和心肌细胞膜完整性破坏。
在心肌炎的过程中,细胞因子介导的炎症反应将刺激免疫反应的发生,包括细胞毒性T淋巴细胞和抗体的产生,同时,心肌细胞还会存在细胞因子和疑难杂症。
这些因素都会导致心肌细胞的损伤和死亡。
心脏手术是预防和治疗心脏疾病的常规手段之一,它可以刺激心肌细胞增殖和再生。
在心脏手术中,体外循环、心肌切除、心脏移植和支架植入等过程本身会对心肌细胞造成损伤。