通过追踪 20 世纪 50 年代核试验产生的放射性污染,研究人员解决了人类心脏在生命周期中是否会产生新细胞的问题。
“一直以来的说法是,心脏的细胞分裂在出生后几乎就停止了……在医学院,我们学习到你会带着出生时拥有的心肌细胞死去”[Science News]
,心血管专家 Charles Murry 评论道。然而,一项新研究推翻了这一教条,发现心脏确实会再生,尽管速度很慢。
通过给动物细胞放射性标记并观察其更换速度,可以轻松测量动物的细胞更新率。这种称为脉冲标记的实验在人体上无法合乎道德地进行。但 Frisen 博士在几年前意识到,直到 1963 年在地面进行的核武器试验实际上已经标记了全球人口的所有细胞[《纽约时报》]。
冷战时期的试验产生了一种名为碳-14 的放射性碳,它被植物吸收并通过食物链进入人体;在人体中,碳-14 会进入新细胞的 DNA 中,并在细胞的生命周期中保持不变。核试验于 1963 年结束,碳-14 的含量开始逐渐下降。
由于大气中碳-14 的含量每年都在下降,DNA 中的碳-14 含量可以指示细胞的出生日期[《纽约时报》]
,首席研究员 Jonas Frisén 说道。他的团队发现,人们的心脏细胞比他们本人年轻,这表明自出生以来就产生了新细胞。心脏专家认为,这是对核试验影响的一种非凡利用。
“我非常兴奋他们如何利用这项新技术,从一场可怕的环境灾难中获取有用的信息”[Technology Review]
,Murry 说道。在发表于《Science》杂志的这项研究中,研究人员从尸体和保存的心脏中提取了心肌细胞样本。
利用多个样本,研究人员估计,一个 20 岁的人每年会更新大约 1% 的心肌细胞。到 75 岁时,细胞更新率会减缓至每年约 0.4%[Science News]。
这些发现引发了一个诱人的前景:
Frisén 表示,可以开发新药物或其他医疗治疗方法来促进心脏病患者的心肌细胞生长。例如,心脏受伤的人恢复得很慢,这可能是因为他们的心肌细胞再生速度不够快[National Geographic News]。
虽然一些心脏研究人员希望利用干细胞来修复受损的心脏,但促使心脏自身产生新细胞可能是一个更简单的解决方案。相关内容:80beats:心力衰竭困扰着惊人数量的年轻非洲裔美国人 80beats:研究人员可以培养替代组织来修复受损的心脏 80beats:研究人员从少数“祖细胞”中培养出血管网络 DISCOVER:干细胞能拯救濒死的心脏吗?图片:Mattias Karlen














