在小鼠和猪的实验中,单次注射类似 mRNA 的疗法可以帮助心肌在心脏病发作后修复。这种疗法对人类也有效吗?

A single injection of mRNA-like treatment could help heart muscle heal after a heart attack in mice and pigs. Could it work in humans too?

An illustration of a heart
一项新研究表明,类似 mRNA 的疗法可能有助于心脏病发作后心肌的修复。 (图片来源:Noctiluxx via Getty Images)

猪和鼠的新研究表明,单次注射自扩增 RNA 即可修复心脏病发作造成的组织损伤。

心脏病发作后可能需要数周甚至数月才能康复,但这项新研究探索了一种通过单次注射来促进体内天然心脏修复激素分泌的新方法。虽然这种注射疗法尚未进行人体试验,但研究人员相信它未来有望为患者带来更快的康复。

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心脏病发作通常是由动脉阻塞引起的,阻塞会阻止富氧血液到达心肌。虽然手术可以清除阻塞,但心肌本身也需要从缺氧状态中恢复。如果恢复不够迅速,就会形成瘢痕组织 ,瘢痕组织泵血效率较低,并可能导致心力衰竭。

 心脏病仍然是美国的第一大死因,”哥伦比亚大学生物医学工程师、这项新研究的资深作者程克(音译) 说。心脏病发作后修复心肌细胞可以降低心力衰竭的死亡风险,但这面临着诸多挑战。“在不进行侵入性手术的情况下,很难将药物输送到心脏,”程克告诉《生命科学》杂志。

这项研究于 3 月 5 日发表在《科学》杂志上 。程和他的合作者们发现,在小鼠和猪的后腿肌肉组织中单次注射自扩增 RNA (saRNA) 可以提高一种名为心房利钠肽 (ANP) 的激素水平,从而修复心肌细胞。

通过对小鼠的研究,研究人员发现新生儿体内的 ANP 水平远高于成年小鼠——他们认为这是因为 ANP 在心脏发育中发挥着重要作用。这启发了程及其同事,他们试图探究是否有可能暂时提高成年小鼠体内的 ANP 水平,以帮助修复心脏。“我们想看看能否用自扩增 RNA 来补充 ANP,”程说道。

注射后,saRNA 会指示肌肉组织产生一种叫做 proANP 的分子,该分子进入血液循环,到达心脏后转化为 ANP。

这种机制与 mRNA 疫苗的作用机制类似。与 mRNA 一样,saRNA 也包含合成蛋白质的指令。mRNA 和 saRNA 都会在几天内降解,但 saRNA 会指示细胞复制自身,使其能够持续更新并产生蛋白质约四周 

自扩增 RNA 与 mRNA 类似,已被批准用于欧洲和日本使用的新冠疫苗中。(图片来源:SOPA Images via Getty Images)

首个基于 saRNA 的 COVID-19 疫苗已在日本欧洲获准使用,但 saRNA 此前从未用于心脏治疗。

“我认为这是 saRNA 的完美应用,”不列颠哥伦比亚大学生物医学工程师安娜·布莱克尼说道。她研究 saRNA,但并未参与这项研究。她指出,mRNA 不适用于此类研究,因为它消失得太快。这对于疫苗激活免疫系统来说足够了,但对于需要大量蛋白质的应用,saRNA 效果更佳。

尽管这种提高 ANP 水平的新方法尚未在人体中进行测试,但它有助于小鼠和猪的心肌细胞恢复。由于 saRNA 实际上是 mRNA 的加长形式,因此它使用与新冠疫苗相同的递送系统,这预示着注射本身的安全性良好。然而,未来的研究仍需确定对人体安全有效的 ANP 剂量。

“我们目前尚不清楚这种疗法对患者究竟有何益处,”奥斯陆大学医院心脏病学教授丹·阿塔尔博士说道,他并未参与这项研究。他指出,以往使用利钠肽(如心钠素 ANP)治疗心脏病患者的研究并未促进患者康复,因此这种新的单次注射给药方法还需要通过临床试验来验证。

这项潜在疗法仍需开展大量研究,包括通过试验来验证其作用机制、测试注射的安全性并监测其疗效。但如果顺利通过这些步骤,它有望为心脏病发作后的心脏康复提供一条充满希望的途径。

文章来源

张 K.,陶 H.,朱 D.,岳 Z.,胡 S.,吴 Y.,严宁,胡 Y.,刘 S.,刘 M.,瓦尔 TP,拉纳德 LS,程 X.,罗曼诺夫 A.,刘 J.,张 SW,李 Y.,卢 C.,沉 M.,。 。 。郑 K.(2026)。单次肌肉注射 Nppa 自扩增 RNA 治疗心肌梗死。 科学 , 391 (6789),edau9394。 https://doi.org/10.1126/science.adu9394

Eva Amsen
《生命科学》撰稿人

伊娃·阿姆森是一位居住在伦敦的科学作家。她撰写的关于生物学、化学、环境科学以及科学与艺术交叉领域的文章曾发表于《Undark》、《观察家报》(卫报旗下)  《自然》、《Hakai》  《Nautilus》  《福布斯》网站等刊物。2020 年,伊娃荣获英国科学作家协会颁发的观点/散文类奖项,同年还获得了 Falling Walls 的新闻写作资助。她拥有多伦多大学生物化学博士学位。

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