心脏，是人体最重要的器官之一，被誉为“生命发动机”。与其他器官不同，心脏不仅极易受到伤害，而且几乎没有自我修复的能力。但略显吊诡的是，在胎儿时期，人类的心脏却拥有这项能力。为了找到隐藏其中的秘密，科学家们正在夜日继日地努力着。

　　再生医学网获悉，近日，来自马克斯·普朗克心肺研究所的华人学者首次证明，心肌细胞能量代谢的改变能够使心脏再生。相关研究成果发表在Nature期刊上。

　　改变代谢实现心脏再生

　　在该项研究中，研究团队首先构建了Cpt1b基因条件性敲除小鼠，让该基因在小鼠心肌细胞中特异性失活，该基因对小鼠的脂肪酸氧化至关重要，从而消除心肌细胞中的脂肪酸氧化。

　　接下来，研究团队在上述Cpt1b基因条件性敲除的小鼠身上诱导了缺血-再灌注损伤模型，诱导其心脏病发作。

　　参与该项研究的袁学军表示，这种缺血-再灌注损伤模型可以与因冠状动脉闭塞而心脏被放置支架的心脏病人相比较。而Cpt1b基因失活的效果令人印象深刻——心肌梗死后常见的疤痕在几周后几乎消失，小鼠的心肌收缩能力也几乎恢复到了梗死前的水平。

　　研究团队进一步破译了这种再生能力背后的机制，在Cpt1b基因失活的小鼠心肌细胞中，研究团队发现α-酮戊二酸的水平增加了20倍，这种高水平的代谢物导致KDM5酶活性的显著增加。

　　基于上述结果，研究团队得出结论——代谢成熟塑造了心肌细胞的表观遗传景观，为进一步的细胞分裂创造了障碍，而逆转这一过程可以让恢复心肌细胞的再生能力，进而修复受损的心脏。

　　修复细胞治疗心肌梗死

　　在出生后不久，我们心脏的心肌细胞的能量代谢从糖酵解转向氧化代谢，导致线粒体稳态、细胞结构和电生理特性等方面的重大重排。由于高代谢活性，心肌细胞的出生后成熟伴随着氧化DNA损伤，这也为心肌细胞的分裂创造了天然屏障。

　　因此，人类在一出生后，心脏就几乎完全丧失了再生能力。一旦发生心肌损伤，就会导致心脏功能的永久性丧失。

　　而心脏能够再生的动物主要通过糖酵解方式将糖类作为心肌细胞的“燃料”。实际上，人类心脏在发育早期阶段也是主要使用糖酵解，只是在出生后转向脂肪酸氧化。

　　研究团队希望从这一能量代谢方式的转变中寻找促进心脏再生的方法，通过重新编程能量代谢来触发基因活动的改变，从而使心肌细胞的细胞分裂能力得到恢复。

　　上述试验结果表明，心肌细胞能量代谢的改变能够使心脏再生。而这项开创性科学突破，有望为心肌梗死等心脏病带来全新治疗方法。

　　心肌梗死是一种比较常见的疾病，会对心脏造成难以磨灭的伤害，甚至还会引起死亡。目前，临床上针对心肌梗死并无行之有效的治疗方法。对此，再生医学网表示，随着该项研究成果的问世，或许能够为心肌梗死寻找到一种全新的治疗思路与方案，从而让更多患者能够远离心肌梗死所带来的危害。