近日，哈佛大学波士顿儿童医院心脏中心William Pu教授实验室一项关于线粒体在心肌细胞中作用的研究在线发表于Circulation Research（《循环研究》）杂志。该研究表明，心肌细胞线粒体损伤导致的氧自由基升高会导致心肌细胞发育过程中增殖抑制；换言之，抑制心肌细胞内氧自由基有助于提高线粒体损伤心肌细胞的增殖。 

  线粒体是心肌细胞的主要的产能工厂，但是，线粒体在产能过程中由于负荷压力过大或疾病有可能会导致氧化磷酸化副产物——氧自由基的上升，氧自由基的上升和很多心肌疾病相关，并严重影响发育过程中心肌细胞的增殖。目前，已有研究报道了心肌病和心肌发育畸变与线粒体异常的联系，但其中的病理机制大多尚不明确。本研究在小鼠模型中，条件性敲除线粒体相关基因 transcription factor A, mitochondrial (Tfam)，并通过多种技术构建不同发育时期的小鼠心肌细胞线粒体功能损伤模型；并通过出生后短时间内小分子药物注射，发现抗氧化和抗 DNA损伤可以有效地缓解由线粒体损伤导致的心肌细胞增殖停滞，当心肌细胞退出细胞周期后在予以干预则无法有效改善心功能。

此外，在新生小鼠心脏中，利用马赛克敲除法，在只造成少数心肌细胞异常，而不影响心脏的收缩功能的前提下，研究人员发现线粒体功能的异常未导致心肌细胞生长与结构的异常，肌节排列、T管的形成均未受到影响，但由于线粒体代谢功能的异常会导致心肌细胞电生理活动异常和收缩力下降，因此线粒体相关能量代谢途径并不会影响心肌细胞成熟过程。

               线粒体功能异常后心肌细胞结果成熟未受影响

该工作系统分析和阐明了线粒体损伤导致的氧自由基升高，在心脏发育过程中所扮演的作用，并发现抗氧化和抗DNA损伤治疗有助于缓解线粒体损伤导致的心肌细胞增殖异常；而心肌细胞结构成熟过程是一个相对独立于线粒体的进程。为线粒体相关心肌病，以及其他心血管疾病导致的线粒体损伤提供了可能的预处理或联合治疗方案。

该研究题为“Mitochondrial Cardiomyopathy Caused by Elevated Reactive Oxygen Species and Impaired Cardiomyocyte Proliferation”（氧自由基升高导致的线粒体心肌病与心肌细胞增殖受损），共同第一作者为3344体育会员张冬卉教授与四川大学华西第二医院李一飞博士。有关该研究论文的更多资料，可详阅：http://circres.ahajournals.org/content/early/2017/10/10/CIRCRESAHA.117.311349/tab-article-info