心臓合併症のある新生児は、新しく発達した免疫系に頼って心臓組織を再生できますが、これは大人には当てはまりません。心臓発作の後、ほとんどの成人は健康な心臓組織を再生するのに苦労し、瘢痕組織の蓄積としばしば心不全につながります。
北西部医学研究者によるマウスの研究は、心臓発作後の新生児と成人の心臓の修復に免疫系マクロファージがどのように役立つかについての重大な違いを特定しました。彼らは、新生児では、マクロファージが死にかけている細胞を認識して食べるエフェロサイトーシスと呼ばれるプロセスを実行することを発見しました。このプロセスは、トロムボキサンと呼ばれる生物活性脂質の産生を引き起こし、近くの心筋細胞を分裂させ、心臓が損傷した心筋を再生できるようにします。対照的に、成人マクロファージによるエフェロサイトーシスは、最終的に線維性瘢痕で頂点に達します。
この研究は、免疫系が年齢に基づいて治癒を促進する方法の根本的な違いを強調し、成人の心臓発作後の組織修復を改善するための戦略を指し示す可能性があります。
「新生児が心を再生できるようになる理由を理解することは、大人が大人のマクロファージを「再プログラム」できる治療を開発するための扉を開くことができない」と、包括的な移植センターのバイオインフォマティクスコアの主任科学者である博士号Connor Lantz氏は述べています。ノースウェスタン大学ファインバーグ医学部。
Lantzは、ファインバーグの実験病理学の教授である共同著者のエドワード・B・ソープ博士と同僚とともに、彼らの調査結果について報告しました。 免疫タイトルの論文で、「初期齢のエフェロサイトーシスは、組織再生のためにマクロファージアラキドン酸代謝を指示します、」彼らは、経路が「…負傷後の他の臓器でも広く活動的である可能性がある」と特定したことを示唆しています。
損傷した組織を再生する能力は「生存の基本」であると著者らは書いていますが、この重要な機能は生物と臓器系によって異なります。 「組織の再生の減少は、しばしば前進年齢と相関しています」と彼らは続けました。心臓は、チームが「再生可能性における年齢依存性二分法」と説明しているものの一例です。サンショウウオ、axolotls、ゼブラフィッシュの種を含む一部の脊椎動物は、人間を含む哺乳類では、成人期全体で自然に心臓組織を再生できますが、この心臓の再生能力は出生直後に失われます。
「組織の再生は、自然免疫系の細胞を含む複数の細胞タイプを含む緊密に調整されたプロセスです」と研究者はさらに書いています。報告された研究のために、チームは、新生児マウス（1日前）や成体マウス（8週間）を含むさまざまな年齢のマウスの心臓損傷に免疫系がどのように反応するかを調べました。
彼らは、新生児マクロファージによる死にかけている細胞の飲み込みが、Thrombobsane A2と呼ばれる分子を生成する化学鎖反応を引き起こすことを発見しました。さらに、結果は、新生児の近くの筋肉心臓細胞がトロムボキサンA2に応答するように準備されており、それらが彼らの成長と治癒をサポートするために代謝を変えるように導いていることを示しました。ただし、このプロセスは大人では同じように機能しませんでした。対照的に、成人では、怪我の後、マクロファージは十分なトロムボキサンA2を生成せず、心臓組織を再生する能力を制限しました。 「トロムボキサンの効果を模倣することで、成人の心臓発作の後、いつか組織修復を改善するかもしれません」とランツは言いました。
「集合的に、私たちの発見は、新生児マクロファージが負傷した細胞を認識して細胞間シグナル伝達を開始し、組織の再生を促進する二分法を明らかにします」と科学者は述べました。 「対照的に、成人マクロファージによるエフェロサイトーシスは、持続する線維性瘢痕に至ります。」
研究者たちは、死にかけている細胞を認識する受容体であるMERTKの発現が増加するため、死にかけている細胞を飲み込むマクロファージの能力が新生マウスで増強されたことを発見しました。科学者がこの重要な受容体をブロックしたとき、新生児マウスは心臓発作後の成人の心臓に似た心臓を再生する能力を失いました。 「遺伝的アブレーションによるエフェロサイトーシスシグナル伝達を遺伝的に阻害することにより mertk新生児心臓の再生反応は、マクロファージの表現型と心臓機能の障害の両方の観点から、成虫の心臓のそれに似ているように変更されます」と彼らはさらに指摘しました。
「全体として、我々の発見は、組織損傷がマクロファージ代謝を燃料再生に再プログラムする年齢定義のメカニズムを明らかにします。私たちの発見は、死にかけている細胞の認識と細胞マイトゲンの産生を認識して形成的免疫代謝シグネチャと思われるものを統合します。」
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#新生児のマクロファージしかし成人ではなくマウスは心臓組織の再生に役立ちます
2025-02-11 23:25:00