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BMP信号缓解复制压力助力斑马鱼心脏再生 - 尊龙凯时助推生物医疗研究

发布时间:2025-07-20   信息来源:尊龙凯时官方编辑

编者按:急性心肌梗死(AMI)是一种危急生命的心血管急症,以其高发病率及高死亡率成为一种常见的急危重症疾病。与哺乳动物不同,斑马鱼通过心肌细胞(CMs)的增殖实现心脏的完全再生。今天,我们分享一项由德国乌尔姆大学与博罗尼亚大学等研究团队于《Nature Communications》杂志上发表的研究,该研究表明,克服复制压力的能力是增强斑马鱼心脏再生的关键因素,同时揭示了BMP信号在促进无压力DNA复制中的作用。

BMP信号缓解复制压力助力斑马鱼心脏再生 - 尊龙凯时助推生物医疗研究

研究显示,再生的心肌细胞经历了DNA复制压力,这是导致哺乳动物衰老过程中组织再生能力下降的重要原因之一。通过抑制ATM和ATR激酶,表明DNA损伤应答信号对斑马鱼心脏再生至关重要。此外,利用转基因和突变体操纵骨形态发生蛋白(BMP)-Smad信号,研究发现BMP信号能够减轻心肌细胞的复制压力,同时还能够保护新生小鼠心肌细胞、人体成纤维细胞及造血干细胞免受复制压力的影响。

DNA纤维测定技术分析表明,BMP信号能在复制压力导致的停滞后重新启动复制叉,增强再生心肌细胞的增殖能力。文章题目为《BMP signaling promotes zebrafish heart regeneration via alleviation of replication stress》,发表时间为2025年2月17日,作者包括Mohankrishna Dalvoy Vasudevarao、Hartmut Geiger和Gilbert Weidinger等,来自德国乌尔姆大学和博罗尼亚大学。

研究亮点包括:

  • 首次证明在斑马鱼心脏再生过程中,增殖的心肌细胞(CMs)经历显著的DNA复制压力,这一过程被认为是哺乳动物衰老过程中组织再生能力下降的重要限制因素;
  • 发现BMP信号通路,尤其是BMP7a配体通过Smad依赖性途径对缓解心肌细胞的复制压力具有核心作用;
  • 表明DNA损伤响应通路对斑马鱼心脏再生是必需的,抑制ATM及ATR激酶会阻断心肌细胞的增殖与再生;
  • 发现斑马鱼心脏再生不是避免复制压力,而是利用BMP信号等机制来克服这种压力,为理解再生能力差异和开发抗衰老、促再生策略提供了新视角。

本研究通过揭示心脏再生过程中复制压力的特征和BMP信号的作用,为深入理解再生生物学提供了重要的信息,也为相关的医疗应用奠定了基础。作为健康美丽产业的开拓者与领军者,尊龙凯时与斑马鱼生物技术的结合展示了其广泛的应用潜力,开启了心脏再生及其他治疗领域的新篇章。

在未来,尊龙凯时将继续致力于生物医疗相关技术的研究和应用,推动科研进展,为创新的医疗和再生医学策略提供支持。