在这项研究中，来自德克萨斯大学西南医学中心的哈沙姆·萨德克（Hesham Sadek）博士的实验室的研究人员通过生物化学和计算筛选的方法，确定了两种常用的FDA批准的抗生素：帕罗霉素和新霉素，能够诱导哺乳动物心肌细胞增殖和心脏再生。他们发现，在成年小鼠和猪身上施用帕罗霉素和新霉素的组合后，心肌缺血/再灌注损伤后诱导了心肌细胞增殖，改善了左心室收缩功能，并减少了瘢痕形成。
这项研究的研究文章《Identification of FDA-approved drugs that induce heart regeneration in mammals》发表在《自然心血管研究》上。
在这项研究中，Mahmoud Salama Ahmed博士和Ngoc Uyen Nhi Nguyen博士利用跨越多个学科领域的筛选工具，从X射线晶体学到小型和大型动物研究，寻找了能够阻断Meis1和Hoxb13基因活性并刺激心肌细胞生长和心脏再生的FDA批准药物。
根据它们在实验室环境中诱导新生大鼠心室肌细胞（NRVMs）有丝分裂的能力以及它们抑制Meis1和Hoxb13转录活性的能力，新霉素和帕罗霉素被确定为排名前两位的候选药物。电泳迁移率移动实验（EMSA）显示，两种药物的组合可以干扰这两种转录因子的DNA结合。X射线晶体学证实了这两种药物与Meis1在Hoxb13相互作用域的结合。
研究人员提供了多条证据来支持结论，即帕罗霉素和新霉素的组合促进了心肌细胞的生长并促进了心脏再生。这些实验包括整体细胞计数的量化和特定细胞增殖和谱系追踪的具体测量。帕罗霉素单独或与新霉素联合使用时均可诱导心肌细胞有丝分裂。然而，两种药物的组合在两个心肌梗死小鼠模型中显著增强了左心室射血分数。
最终，研究人员调查了这些已获得FDA批准用于人类使用的药物在大型哺乳动物中协助心脏组织再生的能力。一组针对猪的研究表明，在缺血再灌注损伤后一周开始，每天给予它们一次帕罗霉素和新霉素的混合物静脉注射，使其左心室短缩分数比伤后一周好得多，并且比给予车辆的猪好。给予帕罗霉素和新霉素的组合还增加了心肌细胞有丝分裂的标志物并减少了损伤后瘢痕的大小。
这些发现使研究人员更接近将帕罗霉素和新霉素用于心力衰竭的临床试验。
参考文献：https://www.nature.com/articles/s44161-024-00450-y
编辑：周敏
排版：李丽
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