皮膚會不斷脫落,頭發(fā)和指甲不停地生長,以至于需要定期修剪;就連內(nèi)臟器官也是——肝臟會在幾周內(nèi)再生一半的細(xì)胞。
但你很可能不知道:我們的心臟里約有50%的心肌細(xì)胞會從我們出生一直存活到去世。
心臟的這種延續(xù)性和穩(wěn)定性可太令人驚嘆了。但是,這也意味著我們的心肌細(xì)胞損傷一個就少一個,沒有辦法得到及時的補充。
在全球范圍內(nèi),因心血管疾病(包括冠心病、中風(fēng)和血管性癡呆)死亡的人數(shù)占總死亡人數(shù)的32%。在75歲以上的人群中,心血管疾病的發(fā)病率甚至高于癌癥。
據(jù)統(tǒng)計,急性心肌梗死(急性心梗,AMI)在特定人群中的死亡率增速高達(dá)69.4%,發(fā)病人群也越來越年輕化。
心肌梗死的發(fā)作,通常是因為一條或多條冠狀動脈中至少有一處發(fā)生了阻塞,減少了心臟的血供。缺氧時,阻塞區(qū)域下游的心肌組織壞死。即便患者得以幸存,壞死的心肌也會變?yōu)轳:劢M織,阻止新的心肌細(xì)胞生成。
如果醫(yī)生能夠替換壞死或功能異常的心肌組織,會怎么樣呢?那么這項治療將會有革命性的意義。每年大約有100萬美國人被診斷為心力衰竭,只剩不到一年壽命的比率將近30%。
雖然人類不行(應(yīng)該說,任何哺乳動物都沒有),但自然界的確有些動物有修復(fù)受損心臟的能力??茖W(xué)家在最古老的脊椎動物——魚類身上找到了答案,準(zhǔn)確地說是熱帶淡水水域常見的一種魚:斑馬魚。
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2013年,科學(xué)家終于拿到了他們探求10 年想要的結(jié)果——斑馬魚的基因組序列。他們驚訝地發(fā)現(xiàn),斑馬魚和人類基因相似度超過70%,而且和人類疾病相關(guān)的基因中有超過80%都能在斑馬魚的基因組里找到。
人們發(fā)現(xiàn),雖然它們只有一個心室,但切掉這個心室的一部分后,它們的心臟居然可以完好地再生,而且被切掉的比例可以高達(dá)20%!
圖源:《瘋狂的心臟》,中信出版·鸚鵡螺,2022年9月版
當(dāng)它們心臟的某個區(qū)域受到損傷時,該區(qū)域內(nèi)未受損傷的心肌細(xì)胞就會重新進(jìn)入其生命周期中的繁殖期,開始制造新的、功能完備的心肌細(xì)胞。
雖然在心臟被切除一大塊后斑馬魚能出現(xiàn)再生現(xiàn)象,但科學(xué)家依然需要讓它們在遭遇更常見的人類心臟病時也能展現(xiàn)出同樣的能力。
為此,研究人員正在嘗試設(shè)計帶有心臟瓣膜疾病、先天性心臟缺損及高膽固醇血癥等脂質(zhì)代謝疾病的實驗魚種。探索之路曲折、漫長,但科學(xué)家期待,在未來的某一天,利用從斑馬魚及其他非哺乳動物的心臟中學(xué)到的新知,我們能夠借助心臟再生的手段,開創(chuàng)治療心臟疾病的新紀(jì)元。
為我們呵護(hù)心臟健康的努力提供靈感的可不止斑馬魚,在脊椎動物學(xué)家比爾·舒特所著的《瘋狂的心臟》這本書中,我們發(fā)現(xiàn),科學(xué)家已經(jīng)從蟒蛇身上學(xué)到了修復(fù)一顆心的智慧;借助菠菜給的靈感和3D打印技術(shù),我們甚至可以試著在實驗室里從頭開始培育一顆心!這不是冰冷的機械心臟,而是高度仿生的“真正”心臟。