Адгезивный белок увеличивает способность клеток сердца к регенерации

Клетки сердца взрослого человека имеют ограниченный регенеративный потенциал. В связи с этим их потеря может привести к нарушению сократительной функции и развитию сердечной недостаточности. Сердце новорожденного, напротив, обладает высокой способностью к регенерации, однако основополагающие молекулярные механизмы восстановительных процессов остаются неясными.

С помощью сравнительного транскриптомного анализа ученые из Тайваньского университета определили, что основным регулятором пролиферации и обновления кардиомиоцитов служит адгезивный белок N-кадгерин. Однако с возрастом наблюдается снижение его экспрессии, которая положительно коррелирует с уровнем митотической активности генов.

У новорожденных мышей поражение сердца сопровождается повышением уровня N-кадгерина и усилением митоза кардиомиоцитов. В ходе экспериментов ученые установили, что при снижении экспрессии N-кадгерина наблюдается уменьшение пролиферации кардиомиоцитов у новорожденных мышей, а также кардиомиоцитов, полученных из плюрипотентных стволовых клеток человека. И наоборот, избыточная экспрессия N-кадгерина сопровождается усилением пролиферации кардиомиоцитов.

Как показывают результаты механистических исследований, N-кадгерин взаимодействует с промитотическим регулятором транскрипции β-катенином, стабилизирует его и стимулирует самообновление кардиомиоцитов.

Кроме того, направленная делеция N-кадгерина в кардиомиоцитах снижает регенеративный потенциал у новорожденных мышей при чрезмерном образовании рубцовой ткани. При этом избыточная экспрессия N-кадгерина способствует регенерации кардиомиоцитов после ишемического поражения у взрослых мышей.

«Полученные результаты свидетельствуют о том, что изменение уровня N-кадгерина может стать перспективным направлением в области изучения механизмов регенерации кардиомиоцитов и восстановления функций сердца после перенесенного поражения у взрослых людей», — говорит руководитель исследования профессор Кай-Цзянь Янг. По его словам, сделанное открытие позволяет надеяться на разработку новых методов лечения сердечной недостаточности.