在此前 2011 年開(kāi)展的研究中，來(lái)自德克薩斯大學(xué)西南醫(yī)學(xué)中心（UT Southwestern Medical Center）的研究人員發(fā)現(xiàn)，新生動(dòng)物的心臟具有完全的自愈能力，而成體心臟則喪失了這種能力?，F(xiàn)在，他們進(jìn)一步揭示了在成年期心臟喪失其驚人再生能力的原因，答案很簡(jiǎn)單——氧氣。

    是的，就是氧氣。眾所周知，全身循環(huán)富含氧的血液是心臟的一個(gè)重要功能。但同時(shí)氧也是一種高度活化的非金屬元素和氧化劑，可以非常容易地與其他的化合物形成有毒物質(zhì)。現(xiàn)在研究人員發(fā)現(xiàn)是后一種特性造成了成體心臟喪失再生能力。這一突破性的研究發(fā)現(xiàn)發(fā)表在4月24日的《細(xì)胞》（Cell）雜志上，證實(shí)富含氧氣的后天環(huán)境導(dǎo)致了心肌細(xì)胞發(fā)生細(xì)胞周期阻滯。
 

    論文資深作者、德克薩斯大學(xué)西南醫(yī)學(xué)中心的內(nèi)科助理教授 Hesham Sadek 博士表示：“了解在新生兒中關(guān)閉心臟再生能力的這一關(guān)鍵機(jī)制，告訴了我們有可能如何找到一些方法重新喚醒成體哺乳動(dòng)物心臟的這種能力。”

    氧削弱心臟的再生能力

    由于出生后立刻接觸富含氧氣的空氣，心臟細(xì)胞建立起線粒體這一細(xì)胞的發(fā)電所來(lái)增加氧化作用。線粒體大量生成氧自由基損害 DNA ，最終造成了細(xì)胞周期阻滯。

    Sadek 博士說(shuō)：“我們發(fā)現(xiàn)了以往未知的一個(gè)介導(dǎo)心肌細(xì)胞周期阻滯的保護(hù)機(jī)制，其是因氧依賴性有氧代謝而產(chǎn)生。從生理學(xué)上講，哺乳動(dòng)物可能不得不早期就在高效利用能量，或保留心臟的再生能力之間做出選擇。選擇是明確的。相比于身體里任何的器官，心臟更需要高效利用能量來(lái)確保終身泵血。”

    心肌中的線粒體量為全身最高，在休息狀態(tài)時(shí)都要消耗身體 30% 的總氧量。不幸的是，大量耗氧生成能量是以 DNA 氧化使得心肌細(xì)胞無(wú)法分裂與再生為代價(jià)。

    研究人員發(fā)現(xiàn)，如果他們讓小鼠置于低氧空氣中，心肌細(xì)胞分裂時(shí)間比通常要長(zhǎng)。而出生在高氧空氣中的小鼠則相反。在這種情況下，心肌細(xì)胞比通常提早停止分裂。

    在發(fā)表于 2011 年 2 月 25 日《科學(xué)》（Science）雜志上的一項(xiàng)研究中，Sadek 博士曾發(fā)現(xiàn)，如果在出生后第一周切除小鼠的部分心臟，這部分會(huì)完全正確地重新生長(zhǎng)出來(lái)。相反， 體心臟即便是切除少量組織也會(huì)造成不可逆的損傷。

    由于成年哺乳動(dòng)物心臟不能夠在損傷后再生，這成為了心血管醫(yī)學(xué)的一個(gè)重要障礙。重新認(rèn)識(shí)是什么導(dǎo)致了心肌細(xì)胞周期阻滯，有可能成為以心肌細(xì)胞增殖為基礎(chǔ)的治療方法一個(gè)重要的組成部分。