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Chondrogenic Potential of Cryopreserved Aortic Allografts: Guiding Perichondrial Regeneration in Tracheal Repair
藥理所楊鎧鍵老師研究團隊發現神經鈣粘蛋白N-Cadherin透過調控β-catenin促進心肌再生，成果榮登Nature Communications頂尖期刊
全球約有2,300萬心臟衰竭病患，以現有治療5年存活率仍<50%，有很大的進步空間。成年人類心臟在受損後無法有效再生修復，是造成心衰預後不佳的重要原因。在低等脊椎動物如斑馬魚及蠑螈與成年哺乳類不同，終期一生心臟皆具有再生能力。特別的是在人類新生兒及新生幼鼠的心臟，即使發生心肌梗塞仍能完全修復再生。證據顯示，哺乳類的心臟的確具有再生潛力，但僅發生在出生後很短暫的時間。透過探索新生及成年小鼠心肌細胞轉錄組(RNAseq)及單細胞轉錄組(single cell RNAseq)的分析，楊老師實驗室發現了一組與心臟再生高度相關的基因，在斑馬魚心臟再生功能上具演化保守性。利用新生小鼠心肌細胞培養及shRNA篩選實驗，研究團隊找到多個在心肌細胞再生具有潛在重要性的基因，其中一個即為神經鈣粘蛋白N-Cadherin。 N-cadherin在新生小鼠心肌細胞中表現量為成鼠的2-3倍，且隨著年齡增加而漸降低；在新生小鼠受心尖切除損傷的心臟中，發現N-cadherin的表現量在接近受傷區域有顯著的上升；另外，在新生小鼠心肌細胞中降解或抑制N-cadherin後，可以使心肌細胞的增生顯著的下降；而心肌細胞過表達N-cadherin，則會使心肌細胞的增生顯著增加，並伴隨細胞週期相關的蛋白有相應的變化。此外，在人類誘導型多潛能幹細胞所分化的心肌細胞 (hiPSC-CM) 敲低N-cadherin，也可以觀察到心肌細胞的增生及細胞週期的基因有顯著的下降，說明N-cadherin不論是在小鼠或是人類的心肌細胞都具有影響增生的功能。 在機轉方面，團隊發現N-cadherin透過C端與β-catenin結合，使心肌細胞中β-catenin的蛋白穩定性及表現量上升，在受損傷後Wnt訊息傳遞刺激時能大量活化，入核調控心肌細胞複製增生相關基因表現，促進心肌再生。在心肌細胞中專一性剔除N-cadherin，會阻礙新生小鼠心臟再生修復；在成鼠心臟以AAV9載體進行心肌專一性過表達N-cadherin，則能有效使成鼠心肌細胞重新啟動細胞週期，進行複製增生，並改善心肌梗塞後的心臟功能，改善心臟衰竭。未來可望利用調控N-Cadherin表現量及活性，作為心肌梗塞及心衰竭患者的新型治療。 論文連結： https://doi.org/10.1038/s41467-025-56216-y
2025.02 跨領域交流會
臺大發育生物學會與再生醫學研究中心舉辦此交流會，旨在促進中心成員與各學院學生的交流與學習，並激發跨領域合作的可能性。
日期：2025/2/18~19