成人心臟中沒有干細胞！

　　近日，由荷蘭皇家科學院院士、著名的分子遺傳學家Hans Clevers教授領導的一項研究中，科學家們利用了先進的分子和遺傳技術，在心肌梗塞之前和之后生成了所有分裂心臟細胞的細胞圖譜，進而得出了令人失望的結論：成人心臟不含干細胞。在過去的研究中被鑒定為心臟干細胞的細胞，最終產生血管或免疫細胞，但從未產生心肌。這項研究近日已發表在《美國國家科學院院刊(PNAS)》上。

Hans Clevers

　　在心肌梗塞（也稱心臟病發作）期間，部分心肌的血液供應被切斷。這就會造成部分心肌死亡。由于心臟是維持血液循環的中心泵，這顯然是一種危及生命的情況。大多數動物和人類的組織都含有干細胞，這些干細胞可以修復組織損傷——它們能迅速產生大量“子細胞”，以替代丟失的組織細胞。

　　二十年來，研究人員和臨床醫生一直在尋找應該存在于心肌中的心臟干細胞，以便在心肌梗塞后修復心肌。多個研究團隊曾聲稱對心臟干細胞進行了明確的鑒定，但這些說法都沒有得到證實。因此，心臟干細胞是否存在，以及它們對成人心臟的意義仍然存在巨大爭議。

　　為了解決這場爭論，荷蘭烏德勒支大學大學胡布勒支研究所、阿姆斯特丹大學醫學中心、里昂高等師范學校(ENS)和倫敦Francis Crick研究所的研究人員們在Hans Clevers教授的帶領下，專注于分析小鼠心臟中是否具有干細胞最廣泛和最直接的的細胞功能：通過細胞分裂的方式替代丟失組織的能力。在心臟中，這意味著在心臟病發作后，任何能夠產生新的心肌細胞的細胞都將被認定為心臟干細胞。該研究團隊利用先進的分子和遺傳技術，在小鼠發生心肌梗塞之前和之后，生成了所有分裂心臟細胞的細胞圖譜。

小鼠心肌梗塞后心臟中的疤痕。疤痕組織（紅色），心肌細胞（綠色）。圖片來源： Hubrecht Institute

發生心肌梗塞后小鼠的部分心臟壁。圖中可見疤痕組織（紅色）和死亡的心肌細胞（綠色）。圖片來源：Hubrecht Institute

　　該研究證實，在心臟受損后，很多類型的細胞都會進行分裂，但沒有一種細胞能產生新的心肌。事實上，過去研究中的許多錯誤線索現在都可以得到解釋：以前被命名為心臟干細胞的細胞產生了血管或免疫細胞，而不是心肌。因此，這個令人失望的結論是：心臟干細胞并不存在。換言之，因心臟病發作而受損的心肌無法被替代。這一發現雖然令人失望，但卻解決了一個長期存在的爭議。

　　研究人員也進行了第二次重要觀察。他們發現與心肌細胞混合的結締組織細胞（或稱為成纖維細胞）經歷多次細胞分裂對心肌梗塞作出劇烈反應。在這種情況下，它們會產生疤痕組織，取代丟失的心肌。雖然這種疤痕組織中不含肌肉，因此也實現不了心臟的泵血功能，但是這種纖維化的疤痕能夠將梗塞區域連接起來。實際上，當疤痕組織的形成被阻斷時，小鼠就會死于急性心臟破裂。因此，雖然瘢痕形成通常被認為是心肌梗塞的負面結果，但研究人員強調了疤痕組織的形成對維持心臟完整性的重要意義。