趙亞楠， 胡海濤， 袁佩宏， 巴 鑫， 梁華敏

華中科技大學(xué)同濟(jì)醫(yī)學(xué)院基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)院生理學(xué)系，中德干細(xì)胞中心，湖北省藥物靶點(diǎn)研究和藥效學(xué)研究重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，華中科技大學(xué)腦研究所，武漢 430030

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綜 述

內(nèi)源性心肌再生與調(diào)節(jié)

趙亞楠， 胡海濤， 袁佩宏， 巴 鑫， 梁華敏△

華中科技大學(xué)同濟(jì)醫(yī)學(xué)院基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)院生理學(xué)系，中德干細(xì)胞中心，
湖北省藥物靶點(diǎn)研究和藥效學(xué)研究重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，華中科技大學(xué)腦研究所，武漢 430030

心肌再生； 細(xì)胞因子； 信號(hào)通路

心肌細(xì)胞損傷或者功能性缺失都會(huì)導(dǎo)致心臟功能障礙。治療急性心肌梗死或心衰等心臟疾病，補(bǔ)充心臟受損區(qū)域缺失的功能性心肌細(xì)胞是最基本的思路之一。除了臨床現(xiàn)有的心臟移植這一有效卻充滿限制因素的治療手段[1]外，經(jīng)典的細(xì)胞替代療法已經(jīng)被深度研究數(shù)十年：即導(dǎo)入外源性細(xì)胞，包括受損區(qū)域注射干細(xì)胞或干細(xì)胞源的心肌細(xì)胞[1-2]，以及利用組織工程技術(shù)獲得心肌貼片后局部“貼補(bǔ)”[3-4]等，可較好地改善心功能。

與此同時(shí)，心臟的內(nèi)源性再生也逐漸進(jìn)入科研工作者和臨床工作者的視野。最近十幾年隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)成年動(dòng)物心臟中仍然存在一定的心肌再生，但是這種再生率非常低[5-9]。因而在心肌損傷之后，成年心肌細(xì)胞沒(méi)有充分的心肌再生以自行完成臨床心臟疾病的恢復(fù)[10]。內(nèi)源性心肌再生的發(fā)現(xiàn)，為治療心臟疾病提供了一種新的策略，即有效刺激心肌細(xì)胞的內(nèi)源性再生，補(bǔ)充心臟受損區(qū)域缺失的心肌細(xì)胞。這種策略成功避免了由于不同供體細(xì)胞可能導(dǎo)致的免疫排斥或倫理爭(zhēng)議，因而具有顯著優(yōu)勢(shì)。

1 內(nèi)源性心肌細(xì)胞再生的來(lái)源

內(nèi)源性心肌細(xì)胞的可能來(lái)源有多種，一部分細(xì)胞是疾病發(fā)生后從非心臟組織遷移至心臟，繼而自身增殖并分化成心肌細(xì)胞，包括外周干細(xì)胞如骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞(bone marrow mesenchymal stem cell，BMSC)、內(nèi)皮祖細(xì)胞(endothelial progenitor cells，EPC)、間葉干細(xì)胞(mesenchymal stem cells，MSC)等。它們?cè)谛募≡偕械淖饔眉斑^(guò)程與外源細(xì)胞替代療法相似[11-12]。另一部分細(xì)胞為心臟源性的細(xì)胞，也是現(xiàn)階段被認(rèn)為是內(nèi)源性心肌再生最主要來(lái)源，包括心臟干細(xì)胞/祖細(xì)胞(cardiac stem/progenitor cell，CSPC)的增殖分化和心肌細(xì)胞自身的分裂增殖。心臟干/祖細(xì)胞是若干類(lèi)心臟內(nèi)固有的細(xì)胞群，它們的標(biāo)記物有c-kit、sca-1或ISL-1等。已經(jīng)有很多研究證明心臟干/祖細(xì)胞具有分化成為心肌細(xì)胞和血管細(xì)胞的潛能[13]。在體研究模式下，心肌祖細(xì)胞作為新生心肌細(xì)胞來(lái)源的證據(jù)之一就是在心臟損傷之后，這些心肌前體細(xì)胞數(shù)量的增加[14-15]。因此，很長(zhǎng)一段時(shí)間內(nèi)，心臟干/祖細(xì)胞被認(rèn)為可能是新生心肌細(xì)胞的重要來(lái)源之一。

近5年心肌再生科學(xué)研究的最重大突破是基本確立成年動(dòng)物新生心肌細(xì)胞的確切來(lái)源。利用cre轉(zhuǎn)基因老鼠準(zhǔn)確追蹤新生心肌細(xì)胞的來(lái)源，發(fā)現(xiàn)c-kit+干細(xì)胞[16]和已經(jīng)存在的心肌細(xì)胞[8，17]是哺乳動(dòng)物發(fā)育過(guò)程中或急性心肌梗死后心肌再生的最確切來(lái)源。c-kit+干細(xì)胞是存在于心臟中具有分裂增殖及心肌細(xì)胞分化能力的細(xì)胞[18]。已有研究表明c-kit+干細(xì)胞與新生期的心肌更新密切相關(guān)[19]，但在成年動(dòng)物的心肌再生中作用有限[8，16-17，19]。而Senyo等[8]通過(guò)在體監(jiān)測(cè)cre轉(zhuǎn)基因小鼠追溯新生心肌細(xì)胞的來(lái)源，提出生理發(fā)育過(guò)程中若干關(guān)鍵階段和急性心肌梗死后，新生心肌細(xì)胞主要來(lái)源于已經(jīng)存在的心肌細(xì)胞[8，17]。這與c-kit+干細(xì)胞的研究相一致且互為補(bǔ)充。

雖然已經(jīng)有研究證明在成年哺乳動(dòng)物心臟中存在一定的心肌再生[13]，但成年哺乳動(dòng)物心臟生理狀態(tài)下或急性心肌梗死后內(nèi)源性心肌再生能力極低，不能有效阻止心臟疾病的進(jìn)展[20]。那么，影響成年心臟心肌細(xì)胞更新的重要因素是什么？解決這個(gè)問(wèn)題，則是拿到了有效激活內(nèi)源性心肌再生治療心臟疾病的金鑰匙。

2 內(nèi)源性心肌細(xì)胞再生的調(diào)節(jié)

急性心肌梗死后，許多因素可以分別通過(guò)促進(jìn)血管新生、減少心肌細(xì)胞凋亡或促進(jìn)其再生而發(fā)揮心肌保護(hù)作用，如某些細(xì)胞因子(如IL-6、HDAC4和FGF1等)、與細(xì)胞增殖和凋亡相關(guān)的信號(hào)通路、細(xì)胞周期調(diào)控蛋白、某些轉(zhuǎn)錄因子和某些非編碼RNA等。由于對(duì)內(nèi)源性心肌再生的認(rèn)知?jiǎng)偨⒉痪茫P(guān)于直接促進(jìn)心肌再生的重要因素的研究有一定進(jìn)展，但尚不充分。

2.1 細(xì)胞因子

2.1.1 鳶尾素 鳶尾素(Irisin)是2012年Bostr?m等發(fā)現(xiàn)的包含5個(gè)跨膜蛋白的纖維連接蛋白Ⅲ型(FNDC5)結(jié)構(gòu)域的蛋白水解產(chǎn)物。機(jī)體運(yùn)動(dòng)之后，心肌細(xì)胞中FNDC5的表達(dá)水平明顯高于骨骼肌[21]。心肌細(xì)胞中高水平表達(dá)鳶尾素提示鳶尾素可能影響心肌細(xì)胞的發(fā)育，但是關(guān)于鳶尾素對(duì)心臟的作用研究很少。Xie等[22]發(fā)現(xiàn)在心肌細(xì)胞膜上存在鳶尾素特異性受體。利用酵母菌重組合成的鳶尾素，通過(guò)轉(zhuǎn)染HEK293細(xì)胞產(chǎn)生重組鳶尾素，分別對(duì)離體的大鼠心肌細(xì)胞和在體的C57BL/6雄鼠進(jìn)行實(shí)驗(yàn)研究發(fā)現(xiàn)，鳶尾素能夠抑制心肌細(xì)胞的增殖，上調(diào)細(xì)胞生長(zhǎng)和分化相關(guān)基因的表達(dá)，如Myocardin、Follistatin和SMA等基因，說(shuō)明一定濃度的鳶尾素能夠增加心肌細(xì)胞的代謝，抑制心肌細(xì)胞增殖但是促進(jìn)細(xì)胞的生長(zhǎng)。并且鳶尾素能夠增加細(xì)胞內(nèi)Ca2+濃度，而升高細(xì)胞內(nèi)Ca2+濃度對(duì)心肌的功能和維持興奮是十分關(guān)鍵的。這都證明鳶尾素對(duì)于心肌細(xì)胞的發(fā)育和功能發(fā)揮是十分重要的。

2.1.2 白細(xì)胞介素等炎性因子 機(jī)體發(fā)生損傷后，一些炎性因子如IL-6和IL-1β等的表達(dá)量顯著增加。炎性因子的釋放能夠改變細(xì)胞所處的微環(huán)境，進(jìn)而影響損傷區(qū)域細(xì)胞的增殖、遷移、分化和細(xì)胞的功能。已有研究證明，IL-6家族的細(xì)胞因子在肌肉組織再生中扮演一個(gè)重要的角色。例如，外源性的LIF能夠通過(guò)細(xì)胞增殖相關(guān)因子c-myc和Jun-B誘導(dǎo)成肌細(xì)胞(myoblast)的增殖；IL-6與IL-4相互配合刺激肌肉生長(zhǎng)等[23]。

最近研究發(fā)現(xiàn)，心臟損傷引起的急性炎癥反應(yīng)表現(xiàn)為炎癥因子IL-6、IL-1β和趨化因子配體3(CCL3)表達(dá)量升高，這種升高能夠維持到損傷后7 d；心尖切除與心尖顯微注射酵母聚糖A(ZA)均可發(fā)生急性炎癥反應(yīng)；利用PH3和Ki-67與α-actinin免疫熒光共染技術(shù)檢測(cè)新生心肌細(xì)胞，發(fā)現(xiàn)顯微注射ZA后的炎癥反應(yīng)組比注射PBS后的對(duì)照組的新生心肌細(xì)胞數(shù)目顯著增加，提示炎癥反應(yīng)后IL-6等炎性因子的釋放改變了細(xì)胞微環(huán)境，刺激心肌細(xì)胞的增殖；腹腔注射地塞米松抑制消除炎癥反應(yīng)之后，心臟損傷區(qū)域的心肌細(xì)胞增殖被抑制；IL-6敲除的新生小鼠缺乏IL-6的表達(dá)，新生心肌細(xì)胞顯著下降；顯微注射IL-6后，心肌細(xì)胞增殖顯著增加。這一系列研究都證明IL-6等炎性因子對(duì)于新生小鼠心肌損傷后的早期再生反應(yīng)是十分重要的。新生鼠的心肌細(xì)胞再生能力活躍，但成年動(dòng)物的心肌再生很微弱[10]，IL-6等炎性因子在新生鼠心肌再生模型中的作用是否可在成年動(dòng)物心肌再生模型中被復(fù)制，仍需深入研究。

2.1.3 卵泡抑素樣蛋白1 卵泡抑素樣蛋白1(follistatin-like 1,FSTL1)是細(xì)胞外基質(zhì)糖蛋白，廣泛存在于多種細(xì)胞中。在2008年，Oshima等[24]明確提出，F(xiàn)STL1能夠?qū)π呐K起保護(hù)作用。Wei等[25]證明它促進(jìn)心肌細(xì)胞的增殖和血管的生長(zhǎng)：心肌梗死后4周，F(xiàn)STL1處理后PH3+和Aurora B+心肌細(xì)胞數(shù)增加，說(shuō)明FSTL1促進(jìn)心肌細(xì)胞的增殖；FSTL1處理后的組織工程貼片貼合心臟梗死區(qū)域后，單位面積血管數(shù)量增加；用hFSTL1干預(yù)mCMsESC后心肌細(xì)胞數(shù)目顯著增加；通過(guò)射血分?jǐn)?shù)和收縮分?jǐn)?shù)等檢測(cè)心功能，均發(fā)現(xiàn)使用心外膜產(chǎn)生的FSTL1后能夠顯著改善心肌梗死后心功能。這些關(guān)于FSTL1的研究為哺乳動(dòng)物心臟損傷后的功能恢復(fù)提供了一種新的可能與視角。

2.1.4 基質(zhì)細(xì)胞衍生因子1α(SDF-1) 有實(shí)驗(yàn)室研究心肌梗死后心臟干/祖細(xì)胞向心肌細(xì)胞方向的轉(zhuǎn)化時(shí)，發(fā)現(xiàn)SDF-1能夠保持心臟干細(xì)胞/祖細(xì)胞在基礎(chǔ)條件下的靜止；在應(yīng)力或損傷時(shí)，SDF-1升高，導(dǎo)致靜止?fàn)顟B(tài)受限，促進(jìn)心肌細(xì)胞的再生[26]。即SDF-1能夠促進(jìn)心臟干/祖細(xì)胞向心肌細(xì)胞方向的分化，從而促進(jìn)心肌細(xì)胞的內(nèi)源性再生。

除了以上提到的幾種細(xì)胞因子以外，其它很多細(xì)胞生長(zhǎng)因子[27-28]也可以影響內(nèi)源性心肌細(xì)胞再生，例如，成纖維生長(zhǎng)因子家族(FGFs)中的FGF1能夠促進(jìn)心肌細(xì)胞的再生和心功能的恢復(fù)[29]；血管內(nèi)皮生長(zhǎng)因子(VEGF)能夠通過(guò)旁分泌機(jī)制提高心功能，其機(jī)制也涉及內(nèi)源性心肌再生[30]；外源性肝細(xì)胞生長(zhǎng)因子(HGF)應(yīng)用于慢性心肌梗死的豬模型中，可以促進(jìn)心肌細(xì)胞的增殖[31]，并且HGF增加干細(xì)胞分化的跳動(dòng)擬胚體數(shù)，上調(diào)心臟標(biāo)記物的表達(dá)，促進(jìn)干細(xì)胞向心肌細(xì)胞方向的分化[32]。

2.2 信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)通路

細(xì)胞因子調(diào)節(jié)心肌再生能力，與某個(gè)或某些信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)通路密切相關(guān)。某一信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)通路在同一細(xì)胞中的作用，可能同時(shí)接受多種細(xì)胞因子的調(diào)節(jié)。因?yàn)閷?shí)現(xiàn)細(xì)胞間信息傳遞的信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)系統(tǒng)是一個(gè)龐大且錯(cuò)綜復(fù)雜的系統(tǒng)，它們相互協(xié)調(diào)相互作用，共同完成某一生物功能的調(diào)節(jié)。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，JAK/STAT、Ras/ERK、PI3K/AKT、Hippo-YAP和NRG/ErB4等可能在內(nèi)源性心肌再生過(guò)程中發(fā)揮重要作用。

2.2.1 Ras/ERK、PI3K/AKT和JAK/STAT通路 關(guān)于Ras/ERK、PI3K/AKT和JAK/STAT信號(hào)通路對(duì)細(xì)胞增殖、生長(zhǎng)、分化和凋亡等過(guò)程的影響已經(jīng)有很多研究。這3種信號(hào)通路廣泛存在于多種細(xì)胞類(lèi)型和多種發(fā)育過(guò)程中，在心臟發(fā)育和心肌細(xì)胞的內(nèi)源性再生過(guò)程中也同樣發(fā)揮著十分重要的作用。

PI3K/AKT信號(hào)通路參與介導(dǎo)多種細(xì)胞生存信號(hào)[33]，PI3K的激活具有加強(qiáng)細(xì)胞增殖和存活并抑制凋亡的作用。AKT是PI3K的下游目標(biāo)，引起磷酸化與P300的后續(xù)活化，能夠增加多種轉(zhuǎn)錄因子的DNA結(jié)合活性的轉(zhuǎn)錄共激活因子[34]。Roggia等[32]在研究胚胎干細(xì)胞向心肌細(xì)胞方向的分化時(shí)發(fā)現(xiàn)HGF通過(guò)活化PI3K增強(qiáng)干細(xì)胞向心肌細(xì)胞方向的分化，表現(xiàn)為上調(diào)轉(zhuǎn)錄因子GATA-4和NKX 2.5；相反，PI3K抑制劑導(dǎo)致胚胎干細(xì)胞的心肌分化嚴(yán)重受損。Lin等[35]發(fā)現(xiàn)PI3K的催化亞基Pik3cb關(guān)聯(lián)Hippo-YAP和PI3K-AKT信號(hào)通路，共同促進(jìn)心肌細(xì)胞的增殖和生存。所以，PI3K/AKT信號(hào)通路對(duì)心肌細(xì)胞的內(nèi)源性再生有重要作用。

Ras/ERK途徑是細(xì)胞生長(zhǎng)發(fā)育相關(guān)的信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑。絲裂原活化蛋白激酶MAPK在信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)通路中起著極為重要的作用，而胞外信號(hào)調(diào)節(jié)激酶ERK是MAPK家族的一員，它相關(guān)的信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑參與細(xì)胞的增殖、分化和凋亡等過(guò)程。Xu等[36-38]發(fā)現(xiàn)抑制ERK1/2信號(hào)通路的活化可顯著抑制心肌細(xì)胞的凋亡，證明ERK信號(hào)通路對(duì)于心肌細(xì)胞和心臟發(fā)育過(guò)程有重要作用。但Ras/ERK信號(hào)通路對(duì)于心肌細(xì)胞的內(nèi)源性再生的作用尚未見(jiàn)明確報(bào)道。

JAK/STAT是IL-6影響內(nèi)源性心肌再生的關(guān)鍵信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)通路。Han等[10]對(duì)IL-6可能激活的3個(gè)信號(hào)通路MEK/ERK、JAK/STAT和PI3K/AKT分別做了研究，發(fā)現(xiàn)心尖切除或者IL-6干預(yù)后，IL-6主要通過(guò)激活JAK/STAT3通路發(fā)揮其促進(jìn)新生鼠心肌細(xì)胞增殖的生物學(xué)作用。

2.2.2 Hippo-YAP Hippo-YAP途徑通常被認(rèn)為是一種抑制細(xì)胞周期進(jìn)而抑制細(xì)胞增殖的相關(guān)信號(hào)通路[10]。哺乳動(dòng)物Hippo信號(hào)通路的配合物是一組絲氨酸/蘇氨酸蛋白激酶，包含MST1/2和LATS1/2。LATS1和LATS2都屬于NDR家族激酶。MSTS激酶磷酸化LATS激酶[39]。LATS激酶使2個(gè)相關(guān)的轉(zhuǎn)錄共激活因子YAP和TAZ磷酸化，YAP和TAZ是最下游的Hippo信號(hào)元件與轉(zhuǎn)錄因子結(jié)合元件，能夠調(diào)節(jié)基因的表達(dá)。

在心臟發(fā)育過(guò)程中，YAP是Hippo的主要效應(yīng)因子[40-41]?；罨腨AP能夠促進(jìn)成年心肌細(xì)胞的增殖[41]，Hippo信號(hào)通路的激酶MST1/2和LATS1/2磷酸化YAP，通過(guò)促進(jìn)它的核輸出而抑制它的翻譯活性。Hippo激酶失活時(shí)會(huì)促進(jìn)YAP的活性進(jìn)而促進(jìn)心肌細(xì)胞的增殖[42]。Heallen等[39]發(fā)現(xiàn)Hippo可能是一個(gè)監(jiān)管中心，也是心肌細(xì)胞增殖的一個(gè)主要的內(nèi)源性抑制因素：Myh6-cre/ERT2鼠系注射他莫昔芬(tamoxifen)后敲除LATS1/2和Salv滅活Hippo信號(hào)通路之后，發(fā)現(xiàn)心肌細(xì)胞的總數(shù)增加；EdU染色發(fā)現(xiàn)成年心肌細(xì)胞的再生，即Hippo信號(hào)通路滅活后可誘導(dǎo)心肌細(xì)胞的再生；新生鼠心尖切除手術(shù)后和成年心肌梗死模型中，Hippo信號(hào)通路的缺陷能夠有效促進(jìn)心臟再生。并且，Hippo可通過(guò)控制心臟大小來(lái)抑制心肌細(xì)胞的增殖[42]。因此，Hippo信號(hào)通路在心肌細(xì)胞更新和再生過(guò)程中發(fā)揮抑制作用。但至此，在心臟內(nèi)可能有哪些細(xì)胞因子通過(guò)Hippo-YAP途徑來(lái)影響內(nèi)源性心肌再生仍需繼續(xù)深入研究。

2.2.3 NRG-1/ErbB 神經(jīng)調(diào)節(jié)蛋白-1(NRG-1)及其信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)受體ErbB2、3和4組成的信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)通路在心肌細(xì)胞的發(fā)育、疾病以及心功能的平衡中發(fā)揮重要的作用[43]。NRG/ErbB信號(hào)通路和整合素對(duì)維持胚胎和成年心臟的正常功能都十分關(guān)鍵[35]。在骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞向心肌細(xì)胞分化早期，ErbB受體拮抗劑抑制NRG-1/ErbB信號(hào)通路能夠增強(qiáng)HCN4、Tbx3和Tbx2等的表達(dá)，說(shuō)明通過(guò)操縱NRG-1/ErbB信號(hào)通路，可以調(diào)節(jié)骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞向竇房結(jié)細(xì)胞方向的分化[44]。此外，該信號(hào)通路抑制心肌細(xì)胞凋亡和纖維化，因而改善心室功能[45]。然而，NRG-1/ErbB信號(hào)通路具體通過(guò)哪些方式影響心臟形態(tài)發(fā)育與基因表達(dá)還不清楚[44]。該信號(hào)通路對(duì)心臟干/祖細(xì)胞或心肌細(xì)胞源的內(nèi)源性心肌再生是否有調(diào)節(jié)作用，也需要繼續(xù)進(jìn)行研究。

2.3 microRNA

除了上述比較常見(jiàn)的影響心肌細(xì)胞內(nèi)源性再生因素例如細(xì)胞因子和信號(hào)通路外，一些非編碼RNA也會(huì)影響內(nèi)源性心肌細(xì)胞再生。非編碼RNA包括microRNA、tRNA、rRNA和snRNA等多種不編碼蛋白質(zhì)的RNA，其中研究比較多的是microRNA。miRNA-199a和miRNA-590顯著促進(jìn)新生兒和成人的心肌細(xì)胞增殖，并且在成年小鼠心肌梗死后(MI)能夠明顯改善心臟功能[46]。Liang等[47]在新生和成年鼠在體內(nèi)過(guò)表達(dá)miRNA-204，心室重量顯著增加，明顯促進(jìn)心肌細(xì)胞的增殖，同時(shí)細(xì)胞周期調(diào)節(jié)因子Cyclin A、Cyclin B、Cyclin D2、Cyclin E、CDC2和PCNA在miRNA-204轉(zhuǎn)基因胚胎心臟中表達(dá)上調(diào)。Tian等[48]發(fā)現(xiàn)提高miR302-367的表達(dá)能夠促進(jìn)小鼠心肌細(xì)胞的增殖與再生；缺失miR302-367的轉(zhuǎn)基因鼠的心肌細(xì)胞增殖與再生能力下降。使用Nkx2.5cre：R26R-miR302-367Tg/+鼠系，發(fā)現(xiàn)過(guò)表達(dá)miR302-367促進(jìn)心肌細(xì)胞的增殖同時(shí)抑制心肌細(xì)胞的成熟；但是，持續(xù)過(guò)表達(dá)miR302-367導(dǎo)致心肌細(xì)胞持續(xù)去分化狀態(tài)和機(jī)能障礙[48]。最近也有研究認(rèn)為，miRNA-195和MEIS1在新生兒心肌梗死后是心臟再生反應(yīng)的抑制因子[49-50]。

綜上所述，外源性干預(yù)上述若干microRNA的表達(dá)可顯著影響內(nèi)源性心肌再生。但是否有內(nèi)源性因素直接影響這些microRNA的表達(dá)，尚不清楚。

2.4 細(xì)胞周期調(diào)控蛋白

成年哺乳動(dòng)物心肌細(xì)胞的增殖受到限制，很大程度是由于心肌細(xì)胞退出細(xì)胞周期并保持這種細(xì)胞周期的退出狀態(tài)，幾乎不再進(jìn)行細(xì)胞的分裂增殖。哺乳動(dòng)物心肌細(xì)胞在胚胎階段增殖比較活躍，但是在出生2周后，80%～90%的心肌細(xì)胞成為雙核細(xì)胞。單、雙核心肌細(xì)胞漸漸退出細(xì)胞周期[51]。成熟心肌細(xì)胞可以重新進(jìn)入細(xì)胞周期，但是進(jìn)入細(xì)胞周期的心肌細(xì)胞比例很低[8]。很明顯，這是因?yàn)榧?xì)胞周期的退出抑制了心肌細(xì)胞的增殖[52]。雖然細(xì)胞周期的退出和維持機(jī)制仍不確切，但是對(duì)于細(xì)胞周期的研究提示主要是各類(lèi)細(xì)胞周期調(diào)控蛋白在發(fā)揮作用。已有研究表明，在成年小鼠受損的心臟中，通過(guò)轉(zhuǎn)染的方式促進(jìn)細(xì)胞周期調(diào)控因子如Cyclin A2，Cyclin D1和Cyclin D2的表達(dá)可以增加心肌細(xì)胞的數(shù)量、減少纖維化瘢痕和改善心肌功能[53-54]。已有研究發(fā)現(xiàn)在胚胎發(fā)育早期，心臟中的細(xì)胞周期蛋白激酶復(fù)合物(Cyclin D-CDK4/6、Cyclin E-CDK2、Cyclin A-CDK1/2和Cyclin B-CDK1)的表達(dá)水平和活化保持在較高水平；出生14 d后，這種水平顯著下降[51]。Ikenishi等[51]具體分析Cyclin E-CDK和Cyclin A-CDK激酶復(fù)合物，發(fā)現(xiàn)出生5 d后隨著發(fā)育CDK的活性降低，出生10 d后其表達(dá)水平顯著降低。CDK抑制劑(CKIs)p21Cip1和p27Kip1等因子能夠抑制CDK的活性，并有助于細(xì)胞周期退出[52]。對(duì)于Cyclin D2，Gay等[55]發(fā)現(xiàn)地塞米松(dexamethasone，Dex)能夠抑制心肌細(xì)胞的增殖，增加新生鼠心臟Cyclin D2的甲基化水平，降低Cyclin D2蛋白的豐度；通過(guò)轉(zhuǎn)染過(guò)表達(dá)Cyclin D2可逆轉(zhuǎn)地塞米松對(duì)心肌細(xì)胞增殖的抑制作用，即說(shuō)明Cyclin D2促進(jìn)心肌細(xì)胞的增殖。

因而，細(xì)胞周期調(diào)控蛋白對(duì)于細(xì)胞周期的調(diào)節(jié)以及對(duì)心肌細(xì)胞的增殖起著至關(guān)重要的作用。心肌細(xì)胞的內(nèi)源性再生，必然要求細(xì)胞進(jìn)入新的細(xì)胞周期，這些細(xì)胞周期調(diào)控蛋白起著決定性作用。研究細(xì)胞調(diào)控蛋白的種類(lèi)、在細(xì)胞周期中的作用以及發(fā)揮作用的途徑，對(duì)于提高心肌細(xì)胞增殖能力，促進(jìn)心肌細(xì)胞內(nèi)源性再生有十分重要意義。

3 內(nèi)源性心肌細(xì)胞再生及其調(diào)節(jié)的研究現(xiàn)狀及前景展望

有效刺激內(nèi)源性心肌細(xì)胞再生、補(bǔ)充心臟受損區(qū)域心肌細(xì)胞有利于心臟的功能性修復(fù)，可成為治療某些心臟疾病重要的新策略。研究?jī)?nèi)源性心肌細(xì)胞再生不僅僅為心臟疾病的治療和心臟功能的修復(fù)帶來(lái)更有幫助的理論指導(dǎo)，也為其他相似疾病提供了可參考的研究方法。

現(xiàn)有研究提供的新生心肌細(xì)胞可能來(lái)源和影響內(nèi)源性心肌細(xì)胞再生的因素，都為促進(jìn)內(nèi)源性心肌再生提供了重要的研究靶點(diǎn)和研究思路，為心臟受損區(qū)域補(bǔ)充功能性心肌細(xì)胞、促進(jìn)心臟受損之后的組織修復(fù)這一心臟疾病的臨床治療提供了潛在的可能性。但大多數(shù)研究仍然處于初步階段，由于動(dòng)物模型的限制，這些調(diào)節(jié)作用的認(rèn)識(shí)仍然比較局限，將其應(yīng)用于臨床仍亟需更深入、更完善的研究。根據(jù)已有的研究可以發(fā)現(xiàn)，調(diào)節(jié)內(nèi)源性心肌細(xì)胞再生以及心臟的組織修復(fù)需要的不僅僅是一種信號(hào)通路或者細(xì)胞因子等的單一的方式，細(xì)胞的增殖和再生等發(fā)育過(guò)程本身就是一系列錯(cuò)綜復(fù)雜的調(diào)節(jié)過(guò)程，而且，心肌細(xì)胞內(nèi)源性再生的來(lái)源也有很多其它可能。所以，在研究?jī)?nèi)源性心肌細(xì)胞再生的來(lái)源和機(jī)制時(shí)，必須進(jìn)行綜合的、系統(tǒng)的研究。

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(2016-10-08 收稿)

R329.2

10.3870/j.issn.1672-0741.2016.06.021

趙亞楠，女，1990年生，碩士研究生，E-mail：1548723214@qq.com

△通訊作者，Corresponding author，E-mail：lianghuamin76@163.com