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2025-01-02 10:04:00
オランダの科学者は、ゼブラフィッシュのタンパク質を使用して、損傷したマウスの心臓を修復することを許可しました。
人間の心臓は心臓発作の後、何百万もの筋肉細胞を失い、修復も再生もできません。その結果、心臓が血液を体中に適切に送り出すことが困難になることがよくあります。ハブレヒト研究所などの科学者が現在登録を行っている ネイチャー心臓血管研究 ゼブラフィッシュのタンパク質が解決策を提供する可能性があると考えられています。
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回復における重要な役割
人間とは異なり、ゼブラフィッシュは新しい心臓細胞を成長させることができます。これは再生と呼ばれるプロセスです。損傷したゼブラフィッシュの心臓は60日以内に完全に回復することができます。研究リーダーのジェローン・バッカーズ氏は、「なぜ一部の種は損傷後に心臓を再生でき、他の種は再生できないのかはまだわかっていない」と説明する。 「ゼブラフィッシュを研究し、他の種と比較することで、心臓再生のメカニズムを明らかにすることができます。これは最終的には人間の心不全を予防する治療法につながる可能性があります。」
研究者らは、ゼブラフィッシュの心臓再生には、ある特定のタンパク質が必要であることを発見した。 「私たちはゼブラフィッシュの心臓を、人間の心臓と同様に再生できないマウスの心臓と比較しました」と共同研究者のデニス・デ・バッカーは言う。 「私たちは心臓の損傷した部分と健康な部分の遺伝子の活動を調べました」と彼は説明します。 「私たちの研究結果は、ゼブラフィッシュの心臓再生中に Hmga1 タンパク質の遺伝子が活性化するが、マウスでは活性化しないことを示しました。これは、Hmga1 が心臓の修復に重要な役割を果たしているということを示しました。」
悪影響なし
次に研究者らは、Hmga1 タンパク質がどのように機能するかを調べました。彼らは、それがクロマチン上の分子障害を取り除くことを発見しました。クロマチンは DNA をパッケージ化する構造です。 DNA の一部が非常に密集している場合、その領域の遺伝子はオフになり、タンパク質を作ることができなくなります。 Hmga1 は、DNA が特定の場所で部分的に解凍されることを保証し、「休眠遺伝子」が再び機能できるようにします。
このタンパク質が哺乳類でも同じ機能を持つかどうかを確認するために、研究者らは損傷したマウスの心臓にそれを添加した。 「結果は驚くべきものでした。Hmga1 タンパク質は心筋細胞の分裂と成長を刺激し、心機能を大幅に改善しました」とバッカーズ氏は言う。驚くべきことに、細胞分裂は損傷した領域でのみ起こり、健康な部分では起こりませんでした。過剰な成長や心臓の肥大などの悪影響は見られませんでした。
人間もHmga1の遺伝子を持っています
Hmga1 は心臓発作後のマウスやヒトでは生成されませんが、タンパク質の遺伝子は DNA に存在します。胎児の発育中、心臓はまだ成長する必要があり、活動的でもあります。しかし、成体細胞では、Hmga1 の遺伝子はオフになっています。研究者らは、遺伝子治療によってこれを再び刺激して、心臓が自己修復できるようにしたいと考えている。
まだその段階には達していません。 「診療所に導入する前に、まず治療法をさらに改良し、テストする必要があります」とバッカーズ氏は言う。 「次のステップは、このタンパク質が研究室で培養された人間の心筋細胞にも作用するかどうかをテストすることです。」
出典: ネイチャー心臓血管研究、 ヒューブレヒト研究所経由 EurekAlert!
#損傷したマウスの心臓はゼブラフィッシュタンパク質のおかげで自ら修復する