急性心肌梗死（AMI）是一种危及生命的心血管急症，其高发病率与高死亡率使其成为常见的急危重症。在这方面，斑马鱼展示了与哺乳动物不同的心脏再生机制——通过心肌细胞（CMs）的增殖实现心脏完全再生。近期，来自德国乌尔姆大学、博罗尼亚大学等的研究团队在《Nature Communications》杂志上发表了重要研究，提出克服复制压力的能力是增强斑马鱼心脏再生的关键因素，并阐明了BMP信号在促进无压力DNA复制中的重要作用。

该研究指出，再生心肌细胞在增殖过程中经历 DNA 复制压力，这是哺乳动物衰老过程中组织再生能力下降的原因之一。研究发现，抑制 ATM 和 ATR 激酶会阻碍斑马鱼心脏的再生，强调了 DNA 损伤反应信号在心脏再生中的重要性。通过转基因和突变体操纵BMP-Smad信号通路，研究显示 BMP 信号不仅能缓解心肌细胞的复制压力，还能保护新生小鼠的心肌细胞、人类成纤维细胞及造血干细胞（HSCs）免受复制压力影响。

研究结果亮点

• 首次证实斑马鱼心脏再生时期的心肌细胞经历显著的 DNA 复制压力，这被认为是哺乳动物组织再生能力下降的关键限制因素。
• 发现 BMP 信号通路，尤其是 BMP7a 配体通过 Smad 依赖性途径在缓解心肌细胞复制压力中发挥核心作用。
• 证明 DNA 损伤响应通路对斑马鱼心脏再生至关重要，抑制 ATM 和 ATR 激酶对心肌细胞增殖和再生产生负面影响。
• 揭示斑马鱼心脏再生并非完全规避复制压力，而是拥有 BMP 信号等机制来克服这种压力，为抗衰老和促进再生策略提供新视角。

研究发现

研究表明，心肌细胞的 γH2ax 阳性累积与复制压力密切相关。通过分析，发现 DNA 损伤标志物 γH2ax 在再生过程中明显增加，指示心肌细胞经历了 DNA 复制压力。进一步的研究显示，γH2ax 通常并不标记分裂中的心肌细胞，而是作为复制压力的可靠指标。

研究还指出，BMP 信号激活有助于在心肌细胞内缓解复制压力，当 BMP 配体 bmp2b 过表达时，γH2ax 阳性心肌细胞的比例显著降低。这表明 BMP 信号可通过 Smad 通路发挥作用，缓解心肌细胞内的复制压力。

生物医疗价值

本研究的发现为理解再生生物学及开发再生医学策略提供了重要的新见解。通过探索 BMP 信号在心脏再生中的作用，我们为潜在的治疗策略铺平了道路，提示我们在心血管疾病的治疗中可能采用的新的生物医学途径。

作为生物医疗领域的领先品牌人生就是博-尊龙凯时，我们致力于推动相关研究和开发，帮助更多患者获得更安全、更有效的治疗。我们期待与行业同仁共同开创更加美好的未来。