Nature子刊：刘一为/张浩/聂宇合作证实，减轻心脏负荷，可重启成年心脏再生|刘一为|张浩(帆船运动员)|心室|心肌|心脏移植|细胞|聂宇

撰文丨王聪

编辑丨王多鱼

排版丨水成文

与大多数其他器官不同，成年哺乳动物的心脏再生能力有限，这主要是由于成熟心肌细胞的增殖潜能显著降低所致。在哺乳动物中，从胎儿期过渡到出生后生活时，心脏工作负荷急剧增加，与此同时心肌细胞的增殖能力也随之丧失。

减轻心脏负荷是否能够恢复成年心脏的增殖潜能，目前仍是一个悬而未决的问题，这对心脏生物学和再生疗法具有深远意义。

而临床观察提供了有趣的线索——接受心室辅助装置（Ventricular Assist Devices，VAD）支持的终末期心力衰竭患者，在长期卸负荷后有时会表现出心脏功能的部分恢复，这表明减轻心脏负荷可能激活成人心脏中潜在的再生机制，然而，这一现象的细胞和分子基础目前仍不明确。

2026 年 8 月 5 日，上海交通大学医学院附属上海儿童医学中心张浩/刘一为团队联合中国医学科学院阜外医院聂宇团队，在 Nature 子刊Nature Cardiovascular Research上发表了题为：Mechanical unloading promotes adult cardiomyocyte proliferation through epicardial NRG1–ERBB4 signaling 的研究论文。

该研究表明，机械卸负荷能够诱导成年心肌细胞重新进入增殖程序，揭示了一条由心外膜发起、经NRG1-ERBB4-STAT3信号最终驱动代谢重塑的全新机制，为理解心室辅助装置（ VAD）促进心功能恢复提供了新的理论框架。

在哺乳动物中，出生后心脏负荷的增加与心肌细胞增殖能力的丧失同步发生，导致成年心肌细胞永久失去了分裂增殖能力。目前尚不清楚减轻负荷是否能够恢复成年心脏的再生潜能。

在这项最新研究中，研究团队采用异位心脏移植模型，这是一种实验外科技术，常用于心脏生物学和再生医学研究，其核心特点是将供体心脏移植到受体的非原位位置（例如腹腔或颈部），并使其血管化，但不参与正常的血液循环泵血功能，因此也被称为“非工作心脏”。

这个供体心脏虽已血管化但不进行泵血，结果显示，这种机械卸负荷可诱导成年心肌细胞的增殖，该结论通过 Ki67 标记和 MADM（双标记嵌合分析）谱系追踪得以证实。将异位心脏移植应用于梗死心脏以实现机械卸负荷，同样促进了梗死周边区域的心肌细胞再生。研究团队进一步对机械卸负荷心脏进行了单核 RNA 测序，发现NRG1-ERBB4-STAT3信号轴介导的心外膜与心肌细胞间通讯增强。敲除心外膜中的 Nrg1 可阻断 STAT3 激活及心肌细胞增殖。CUT&Tag 实验显示，STAT3 直接上调心肌细胞中的 H6pd 基因表达，从而增强戊糖磷酸途径活性，为心肌细胞增殖提供核苷酸和还原当量。