彼らは心臓発作の後に動物の心臓を修復することに成功した

胸の痛みや左腕の不快感。このような症状があると、心臓発作を疑う可能性があります。 2005 年には、世界で 5,800 万人が心臓発作で死亡しましたが、心血管疾患の罹患率や座りっぱなしのライフスタイルや不適切な食生活などの危険な習慣の増加に伴い、医療問題はさらに増加する可能性があります。 2005 年には約 6,000 万人が心筋梗塞で死亡しました

これらのデータは、重大な医学的問題を表すだけでなく、健康および経済レベルでの真の頭痛の種を表しています。バルセロナのIMIM-Parc de Salutの炎症および心血管プロセスに関する研究プログラムのディレクターであるJaume Marrugat氏によると、 2003年のスペインにおける心筋梗塞の年間費用は約20億ユーロでした。政府は直接経費のみに州レベルの医療予算のほぼ 2% を投資した。しかし、スタンフォード大学とコロンビア大学の共同研究のおかげで、心臓発作という目に見えない脅威は将来的に回避される可能性があります。

心を再生するにはどうすればよいでしょうか？

本日ジャーナル *Nature* に発表されたこの研究は、心臓発作に苦しむ患者に再び希望をもたらします。そして、私たちの心臓の再生能力は、病的でない状態であってもかなり制限されています。研究によると、心臓細胞のうち自己再生できるのは 45% のみであり、これは心筋細胞の 55% が出生時から保存されていることを意味します。

私たちの心臓が心臓発作を起こすと、再生する能力はさらに低下します。患部は心筋細胞によって更新されるのではなく、線維芽細胞で構成され、細胞が集合して非収縮性の「コラーゲン瘢痕」を形成します。その結果、心臓の活動とそのポンプ能力の効率が低下します。このため、従来の研究は、心臓発作によって損傷した領域を再生できる幹細胞の使用に焦点を当てていました。

『Nature』誌に掲載された論文によると、心臓発作に対処する方法は別の観点からアプローチできる可能性があるという。 Pilar Ruiz-Lozano氏のチームは、脊椎動物の心臓を取り囲む上皮膜として知られる心外膜に存在する生体分子であるFSL1タンパク質を研究した。健康な人にはFSL1が存在し、その活性が正常に発達していますが、心臓発作の後はその機能を失います。 FSLタンパク質は健康な心臓に存在する再生因子ですが、心臓発作後にはその機能を失います。

さらに、以前の研究では、この生体分子の役割を解明することができました。一方で、 FSL1は炎症を誘発したり、細胞の保護因子として機能したりする可能性があります。一方で、このタンパク質は免疫系の反応を活性化する可能性もあります。これらのさまざまな役割により、科学界は FSL1 を関節炎、肺線維症、癌、心臓発作などの多くの疾患と結びつけることができました。

FSL1 はさらに、心臓血管系において一見矛盾した機能を担っていることが知られています。例えば、いくつかの研究では、この分子が心臓発達の調節因子として重要であり、アポトーシスによる死に対する心筋細胞の保護機能も持ち、幹細胞期からの分化を抑制する可能性があることが示されている。心臓発作の場合、他の研究では、このタンパク質が組織の機能回復に関連している可能性があることが示唆されていました。

心を“新しくする”パッチ

これらの調査により、北米の科学者たちは仮説を立てました。このタンパク質で構成されたパッチを設計し、心臓発作後に心臓に埋め込んだらどうなるでしょうか?研究者らは、心臓発作に見舞われた後、FSL1タンパク質が心外膜から内部にある心筋に向かって「下降」し、臓器の収縮能力の一部を喪失させることを観察した。

Vunjak-Novakovic 氏によると、「心外膜での FSL1 の再確立により、損傷した心筋を再生できる可能性があります。」これらの結論は、マウスとブタの心臓に移植されたタンパク質パッチが機能したことを示しました。挿入されたシステムは 2 つの異なる方法で構築されました。FSL1 を含む培地が添加されたコラーゲン シートを使用するか、細菌発現システムから精製されたタンパク質を使用するかのいずれかです。

4週間後、マウスの梗塞した心臓は再生するようで、ブタで得られたものと同様の結果が得られたが、この2番目のケースでは研究は限られた数の動物で実施された。最初のビデオでは、科学者らはパッチが埋め込まれていないマウスの心臓活動を記録した。逆に、2 番目のビデオでは、プロテイン パッチを挿入する手術の 4 週間後に収縮能力が向上していることが示されています。

著者らによれば、この研究は心臓発作後に「保存された発達調節経路をどのように活性化して心臓の回復を誘導できるかについての刺激的な例」であるという。この研究により、健康な心外膜に存在する再生因子としてFSL1タンパク質を特定することができましたが、心臓発作後にはその機能が失われます。このパッチのおかげで、心臓発作の治癒がさらに近づく可能性があります。