心筋細胞の研究により、損傷した心臓細胞を再生する新しい方法が明らかになった

ノースウェスタン・メディシンの科学者らが、マウスの損傷した心筋細胞を再生する方法を発見した。この方法は、小児の先天性心疾患や成人の心臓発作後の心臓損傷の治療に新たな道を開く可能性がある、と臨床調査ジャーナルに発表された研究で報告されている。

シカゴのアン＆ロバート・H・ルリー小児病院によると、左心低形成症候群（HLHS）は、妊娠中に胎児の心臓の左側が正常に発達しないことで起こる、まれな先天性心疾患です。この疾患は新生児5,000人に1人の割合で発症し、生後1週間における心臓病による死亡の23%を占めています。

心臓の筋肉を収縮させる役割を担う心筋細胞は、新生児の哺乳類では再生できるが、年齢とともにこの能力を失うと、新生児科部門の小児科教授でこの研究の筆頭著者であるポール・シュメーカー博士は述べた。

「出生時には、心筋細胞はまだ有糸分裂を続けることができます」とシュメイカー氏は述べた。「例えば、生まれたばかりのマウスの心臓が生後1～2日で損傷し、その後成体になるまで待ってから心臓の損傷部位を観察しても、そこに損傷があったとは誰も気づかないでしょう。」

現在の研究で、シュマーカー氏とその同僚は、成体哺乳類の心筋細胞が胎児の再生状態に戻ることができるかどうかを解明しようとした。

胎児心筋細胞はミトコンドリアを通して細胞エネルギーを生成するのではなく、ブドウ糖を食べて生き延びるため、シュメイカー氏とその同僚は成体マウスの心臓でミトコンドリア関連遺伝子 UQCRFS1 を削除し、マウスを胎児のような状態に戻した。

研究者らは、心臓組織が損傷した成体マウスにおいて、UQCRFS1を阻害した後に心臓細胞の再生が始まることを観察した。また、胎児の心臓細胞の機能と同様に、細胞はより多くのブドウ糖を消費し始めたことが研究で示された。

シュメイカー氏は、この研究結果は、ブドウ糖の摂取量を増やすことで成人の心臓細胞の細胞分裂と成長を回復させることもできることを示唆しており、損傷した心臓細胞を治療する新たな手段となる可能性があると述べた。

「これは心臓病学における最も重要な疑問の一つ、『心臓細胞を再び分裂させて心臓を修復するにはどうすればよいか』を解決する第一歩です」と、肺・集中治療部門の細胞・発生生物学と医学の教授でもあるシュメイカー氏は述べた。

この発見に基づいて、シュマーカー氏とその同僚は、遺伝子改変なしで心臓細胞でこの反応を引き起こすことができる薬剤を特定することに重点を置く予定です。

「遺伝子組み換えと同じようにこの反応を活性化する薬が見つかれば、心臓細胞が成長したら薬の投与を中止することができます」とシュメイカー氏は述べた。「HLHSの子どもたちの場合、この薬によって正常な左室壁の厚さを回復できる可能性があります。これは命を救うことになるでしょう。」

シュメイカー氏は、このアプローチは心臓発作を起こした成人にも使える可能性があると述べた。

「これは大規模なプロジェクトでした。関係者全員に感謝しています」とシュメイカー氏は述べた。「論文にはノースウェスタン大学の教員15名が共著者として名を連ねており、まさにチームの努力の賜物です。」