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NEWS CENTERHamon Center研究再生科学和医学的专业人员通过逐渐降低小鼠所呼吸的空气中的氧气来进行试验研究,该浓度一直降低直到达到7%,几乎相当于珠穆朗玛峰顶的氧气浓度。在这种低氧环境下生活两周后,研究人员发现心脏肌肉细胞,也被称为心肌细胞,出现了分裂和生长。而在正常情况下,成年哺乳动物的心肌细胞是不发生分裂的。
发表在Nature上的这项研究,是建立在多年的研究基础上的。从发现新生哺乳动物的心脏有再生的能力开始研究,这种能力类似于切割后的皮肤自我修复的能力。但随着哺乳动物的年龄增长以及心肌细胞在富氧环境下的生存,这种心脏肌肉再生的能力在几周后很快消失。
“心脏病发作后的成年人的心脏是没有能力进行任何有意义的修复的,这就是为什么心脏病对人类有如此毁灭性的影响,”Hamon Center的Hesham Sadek博士说道。虽然有悖常理,但是研究已经表明,暴露在极低氧环境下可以回避由氧气造成的细胞损伤,并且重新开始细胞分裂,引起心脏的再生。”
在该研究中,研究人员将含氧量从正常的21%降低到了7%,然后监测了心脏的质量和功能。结果表明,氧的减少既可以引起心肌细胞的再生也可以改善心脏的功能。
研究人员还试验了含氧量为10%的氧气环境,结果证明在该环境中心脏没有发生再生。因此为了避免氧气对细胞的损伤,氧气水平需要非常低,大概达到缺氧的状态。
“这项工作显示,相当于珠穆朗玛峰上氧气浓度的缺氧状态实际上可以逆转心脏病,这点很特别。”在运动科学方面拥有“杰出教授”称号的Benjamin Levine教授说。Levine教授还领导了德克萨斯基督教长老会医院达拉斯的运动与环境医学研究部门,联合UT Southwestern and Texas Health Resources进行了共同的项目研究。
“理论上来说,创建一个低氧的环境可以引起不止是心脏肌肉方面的修复,其他器官的修复也一样,”Sadek博士说,“虽然暴露于这一缺氧水平的环境中,也可能会导致并发症,但是当控制在一定程度的时候,人的机体也是可以承受的。”