本文发表于《大众科学》的前博客网络，反映了作者的观点，不一定反映《大众科学》的观点
心血管疾病是世界主要的死亡原因。大约每25秒，就有一位美国人发生心脏病发作。心脏的一条血管被阻塞，切断了心脏部分区域的血液流动。然后，饥饿的组织开始死亡，引起胸痛和呼吸困难，最终导致死亡。每分钟，美国就有人死于这些冠状动脉事件之一。那些在心脏病发作中幸存下来的人仍然面临未来问题的风险，因为死亡的心肌会导致疤痕组织，从而削弱心脏并增加心力衰竭的风险。直到现在，除了鼓励健康的生活方式外，对他们几乎无能为力。
就在本周，格拉德斯通研究所的研究人员宣布了心脏病研究的一项重大突破：他们成功地将活体小鼠的疤痕组织重新编程为功能性心肌。研究人员能够使用基于病毒的系统，将引导胚胎心脏发育的三个关键基因——Gata4、Mef2c 和 Tbx5 (GMT)——输送到小鼠心脏中因心脏病发作而受损的区域。在一个月内，通常会变成疤痕组织的细胞再次跳动起来，仿佛它们在 30 天前并没有濒临死亡。到三个月时，接受治疗的小鼠在心脏功能方面表现出明显的改善。
格拉德斯通心血管和干细胞研究主任迪帕克·斯里瓦斯塔瓦博士说：“心脏病发作造成的损害通常是永久性的，因为心肌细胞——在发作期间缺氧——死亡并形成疤痕组织。”“但我们在小鼠身上的实验证明了一个概念，即我们可以将非跳动细胞直接重新编程为完全功能性的跳动心肌细胞——为心脏病发作后恢复心脏功能提供一种创新且侵入性较小的方法。”
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加州再生医学研究所的博士后研究员、主要作者李倩博士说：“这项研究可能会为心脏移植提供一个急需的替代方案——但心脏移植的捐赠者极其有限。” 但最棒的是，这种方法将使用患者自身的细胞，无需干细胞或捐献的心脏。“因为我们是在心脏中直接对细胞进行重新编程，所以我们无需手术植入在培养皿中产生的细胞。”
斯里瓦斯塔瓦说：“我们希望我们的研究将为在心脏病发作后不久启动心脏修复奠定基础——甚至可能在患者到达急诊室时就开始。” 从自身细胞再生成人心脏组织的能力是治疗心脏病的一种很有前景的方法，因为它可能比其他方法面临更少的临床批准障碍。然而，在这一突破成为治疗方法之前，还有很多工作要做。“我们的下一个目标是在更大的哺乳动物（如猪）身上复制这些实验并测试其安全性，然后再考虑在人体中进行临床试验。”
以前的工作已经能够在培养细胞中进行这种细胞重编程，但从临床角度来看，如果治疗可以直接在活体心脏上进行，则效率会更高。2010 年，冠心病预计将使美国损失 1089 亿美元，其中包括医疗保健服务、药物和生产力损失的成本。如果诸如此类的研究能够改善心脏病发作后的功能，那么它可能会节省数百万美元的医疗保健成本，更不用说通过防止日后的心力衰竭来潜在地挽救生命。虽然这项研究对心脏病治疗的意义显而易见，但这种体内重编程也可能对各种其他组织损伤是症状主要原因的疾病有用，包括阿尔茨海默病和帕金森病。
心脏病发作后八周跳动的正常和重新编程的心脏细胞
参考文献：Qian, L. 等人。 2012. 鼠心成纤维细胞体内重编程为诱导型心肌细胞自然 DOI:10.1038/nature11044