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在发生严重心力衰竭后，心脏通过形成新细胞来修复的能力非常低。然而，一项最新研究发现，在接受心脏支持泵的治疗后，受损心脏通过产生新的心肌细胞进行自我修复的能力显著提高，甚至高于健康心脏。该研究于2024年11月21日发表于 Circulation 期刊，论文题为：A Latent Cardiomyocyte Regeneration Potential in Human Heart Disease。论文作者来自德国德累斯顿科技大学、瑞典卡罗林斯卡学院及美国德克萨斯大学西南医学中心等机构。这项研究表明，心肌细胞在人类心脏疾病中具有巨大的再生潜力，为开发严重心脏疾病的新疗法提供了可能性。成年人心脏中的心肌细胞具有低水平的再生能力，年更新率约为0.5%。因此，人类心脏通过再生心肌细胞进行自我更新的能力非常有限。但是，当心脏受到严重心力衰竭的损害时，这种再生能力会发生什么改变，尚不得而知。
该研究发现，心脏在受损后，细胞更新的速度甚至比健康心脏还要低。晚期心力衰竭患者的标准治疗是通过手术植入有助于推动血液的泵，即所谓的左心室辅助装置（LVAD）。然而，令人惊讶的是，研究团队发现，植入这种心脏泵的患者，他们的心脏结构和功能有了显著改善，更重要的是，他们的心脏再生心肌细胞的速度甚至比健康心脏高出六倍。研究团队表示，这一发现表明，心脏可能存在着启动自我修复的隐藏钥匙。但这种自我修复效应背后的机制目前仍然未知，也没有任何假说能够解释这一效应。通常情况下，我们很难确定人体细胞的年龄，也很难确定这些细胞中哪些是新的，哪些是旧的。该研究基于卡罗林斯卡学院 Jonas Frisén 设计的方法，能够计算心脏中心肌细胞的更新率。该方法基于一个事实——1963年《部分禁止核试验条约》签订，此后，大气中以及我们细胞中的放射性碳元素（14C）的百分比一直在稳步下降。每过一年，新生成的细胞中的放射性就会减少一点，这意味着可以利用这一点来给细胞确定年代，类似于考古学中碳十四鉴定法。利用这一点，研究团队通过测量心肌细胞基因组DNA中的14C浓度并建模，在52例晚期心力衰竭患者（其中28人植入了左心室辅助装置）中确定了他们心肌细胞的更新情况。结果显示，健康心脏的心肌细胞的生成率是终末期心力衰竭患者的18-50倍。然而，植入了左心室辅助装置（LVAD）的患者的显示出心脏功能和结构的显著改善，其心肌细胞更新率比健康心脏增加6倍。这一发现为开发严重心脏疾病的新疗法提供了可能性，通过刺激心脏在受损后自我修复的能力，帮助病人摆脱心脏移植或对人工心脏、心脏泵等机械支持的依赖。https://www.ahajournals.org/doi/10.1161/CIRCULATIONAHA.123.067156
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