我国科研团队发现心脏细胞分化命运开关

🔬 科研 · 生物医学

🔥 中国科学家首次揭示干细胞通过表观遗传"计数器"精确控制分化方向的分子机制，为心脏再生医学打开了全新大门。

心脏一旦受损，成年人的心肌细胞几乎无法再生。多年来，科学家梦寐以求的解决方案是通过干细胞定向分化为心肌细胞来修复受损心脏。然而，干细胞究竟如何"决定"自己该变成哪种细胞，一直是生物学领域的核心难题。近期，#我国科研团队发现心脏细胞分化命运开关#，这一突破性成果让心脏再生从梦想向现实迈出了关键一步。

研究揭示，干细胞内部存在一套精密的"分裂计数器"——通过组蛋白修饰的逐步积累，细胞能够"记住"自己已经分裂了多少次，当抑制性标记达到特定阈值时，便触发分化方向的切换。这套机制如同一个内置的生物钟，精确掌控着细胞的命运走向。

华中科技大学郭峥教授团队在对模式生物的研究中发现，干细胞连续完成若干次产生一种细胞类型的分裂后，会在特定节点精准切换为另一种细胞类型。这依赖于两组拮抗蛋白——TrxG和PcG——在干细胞内构建的分子"计数器"。组蛋白修饰的稀释与积累，就是决定细胞命运的那把"钥匙"。

与此同时，中国医学科学院阜外医院王利教授领衔的多能干细胞与心脏再生重点实验室，正将类似原理应用于人类心脏研究。团队利用单细胞分析、基因编辑和超高分辨率成像技术，描绘了干细胞分化为心肌细胞全过程的分子蓝图，已发现多种关键调控因子，为开发高效心肌分化体系奠定了坚实基础。

我国每年新增数百万心力衰竭患者，而心脏移植受限于供体极度匮乏。干细胞来源的心肌细胞移植被视为最具前景的替代方案之一。此次系列研究的核心意义在于：一旦掌握了控制细胞分化的"开关"，科学家就能在实验室高效、定向地制造功能性心肌细胞，未来有望直接用于修复梗死心肌。

此外，复旦大学黄荷凤院士团队联合华大生命科学研究院，成功绘制了全球首个胚胎器官时空全景图谱，首次将心脏等50个器官的发育轨迹纳入统一时空坐标体系。这些基础研究的累积，正在为先天性疾病防治和再生医学构建完整的理论地基。从"认识命运"到"改写命运"，中国科学家正在心脏再生这条道路上加速奔跑。

综合科技日报、健康报、中国医学科学院官网报道 | 2026年7月30日