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休斯顿大学制药团队分享了心脏在子宫内形成的基本过程,为治疗心脏病带来了新的希望。
Mingfu Wu是休斯顿大学药学院药物发现研究所的副教授,他通过分享关于心脏在子宫内形成的基本过程的见解,为治疗心脏病带来了新的希望。他的研究发表在《科学》杂志上,重点关注一种名为隧道纳米管状结构(TNTLs)的长而薄的膜通道,这些通道将细胞连接在一起。吴教授指出,这些结构可能是细胞通信的一种基本方式,为心脏病的发展和潜在治疗方法提供了新的见解。
心脏的形成依赖于其两个主要层——心肌(为心跳提供动力的肌肉)和内皮(心脏内层)之间交换的关键信号。这种通信对于确保心脏正确成形并有效发挥作用至关重要。
“我们对隧道纳米管状结构(TNTLs)进行了表征,发现它们将心肌中的心肌细胞与内皮中的内皮细胞物理连接起来。”Wu教授报告说,“这些结构可能有助于促进对心脏形成至关重要的长距离细胞间通信。”
药理学研究助理教授Lianjie Miao是该论文的第一作者。
这些信号在心肌小梁的发育过程中尤为重要,心肌小梁在早期心脏发育中起着关键作用。在冠状系统发育之前,心肌小梁通过增加心壁内表面面积并增强血液与心壁之间氧气和营养物质的交换来供应血液。
Wu教授及其团队利用遗传标记、接触追踪技术和先进成像技术证明了胚胎心脏中存在隧道纳米管。他们发现这些管道跨越心脏的主要层和心胶,建立了直接连接,使细胞能够通信并转移执行重要功能的蛋白质。
“我们发现TNTLs能够运输信号分子、细胞质蛋白和运输囊泡,这突显了它们作为细胞间通信通道的作用,并证明它们在心脏形态发生中必不可少。”
“在胚胎心脏中破坏TNTLs会导致心室壁形态发生受损,表现为心肌小梁缺失和心肌生长缺陷。”
Wu教授表示,未来的研究应探索调控TNTLs形成的分子机制、心肌和内皮之间蛋白质转移的潜在功能,以及如何通过调节或控制这些结构来开发治疗先天性心脏病和心力衰竭的新方法。
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