成年哺乳动物心脏产生新的心肌细胞的能力有限。 现有的成人心肌细胞（ACM）的增殖是新的心肌细胞的潜在来源。 了解ACM增殖的基础生物学对于治疗心肌梗死（MI）可能具有重要的临床意义。 近日，在国际心血管权威杂志《Circulation》上发表了一篇旨在探索ACM增殖的过程和调控及其在心肌梗死后心肌细胞形成中的作用的文章。
本研究利用β-actin-GFP转基因小鼠和Myh6-MerCreMer-tdTomato/lacZ小鼠来追踪ACMs的起源和发展。在具有新生大鼠心室肌细胞（NRVM）的共培养系统中，通过用延时成像观察到的细胞分裂的明确记录了ACMs的增殖。成年小鼠心脏心肌梗死后心肌细胞的再生通过细胞周期marker和EdU分析。小鼠心功能用心超来评估，而心肌梗死的面积通过免疫组化来计算。
研究结果显示，在体外实验中，单核和多核的心肌细胞拥有相似的增殖率（7%左右）。心肌细胞去分化后进行增殖，之后再分化。再分化可以赋予子代心肌细胞收缩功能。Ca2 +从收缩的NRVMs到ACM子细胞的细胞间传播需要激活活化的T细胞信号通路的Ca2 +依赖性钙调神经磷酸酶核因子以诱导ACM再分化。NRVM Ca2 +瞬态的性质影响ACM再分化的速率。低氧可以通过去磷酸化其组分蛋白连接蛋白43而损害间隙连接的功能，从而损害ACM再分化。在体内实验中，ACM的增殖可以在心梗边缘区域观察到，缺血性连接蛋白43突变体增强了心肌梗死后ACM形成新心肌细胞的再分化，改善了心脏功能。
成熟的心肌细胞可以通过三个步骤重新进入细胞周期从而形成新的心肌细胞：去分化、增殖和再分化。邻近功能性心肌细胞的钙离子信号可以促进心肌细胞的再分化。
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