鸡尾酒疗法(Cocktail)又称融合健康疗法,简称CT疗法。是指在制定健康解决方案过程中,将健康的相关性因素,按一定的比例,像调制鸡尾酒一样搭配起来,从解决某一类健康问题。北京大学熊敬维教授和雷晓光教授以及复旦大学赵世民教授合作在Cell Stem Cell杂志发表了题为A small-molecule cocktail promotes mammalian cardiomyocyte proliferation and heart regeneration的研究文章,该研究发现通过5个小分子物质(5SM)的鸡尾酒疗法可以促进CM增殖和心脏再生,对成年大鼠心肌梗死后心脏功能修复具有良好的治疗作用( DOI: 10.1016/j.stem.2022.03.009 )。

5SM能有效诱导CM重新进入细胞周期和胞质分裂
首先,利用高通量的筛选系统(基于腺病毒载体的“green FUCCI系统”和基于Tnnt2-Cre 腺病毒的MADM系统),研究人员筛选出13个能有效诱导CMs进入细胞周期的小分子,除C1之外,其余的12个小分子单一使用对CM胞质分裂均没有明显效果;随后通过两两组合、构建模型预测及验证发现5个小分子物质组成5SM,其中包括phenylephrine、baricitinib、harmine、vo-ohpic trihydrate和AZD3965。5SM能够有效促进成年大鼠、小鼠和人CMs的再次进入细胞周期和胞质分裂(Fig. 1)。

Fig. 1 高通量筛选确定了5个小分子物质促进心肌细胞增殖
5SM促进心肌梗死后大鼠CM增殖和心脏再生
5SM就能够合理加速性成熟小鼠、大鼠体中的CMs入驻血细胞时期和胞质裂变,而且5SM我们对心梗后的大鼠CM增值能力及大脑效果恢复功能就有显然的功效。这样5SM就能够加速CMs增值能力及大脑降解(Fig. 2)。

5SM诱导CM去分化,再进入增殖状态
紧接着探讨者借助RNA测序与ATAC-seq在线检测遇到,与对比组比较,5SM有2605个上色体表示调涨,3684个上色体表示下降,这里面5SM治理的转录组再次发生可观波动;全上色体组与血组织组织裂开主义的植物学学过程中调涨如上色体破乳等,而与血组织组织搬迁、疾病反应迟钝和动脉血管生产的分明下降;治理提生了血组织组织期限、mTOR、PI3K-AKT、去细分、糖酵解和甲羟戊酸表现数据信息环路上色体的表示能力,减少了JAK-STAT、氧化物磷硝化作用和细分表现数据信息环路上色体的表示能力,对HIPPO和NRG1-ErbB无影响到;554个调涨上色体启用子区城与血组织组织期限和血组织组织裂开主义广泛有关于(Fig. 3)。

Fig. 3 转录组和染色质可及性分析
为进三步确认5SM介导CM繁衍的神经组织体细胞和碳原子共识机制,设计工人依照scRNA-seq认定半个个繁衍簇CM4,5SM正确处理有可能使用促使进行神经组织体细胞分列前匀速直线运动CMs (CM1)向去变化CMs (CM2),介导CM4神经组织体细胞繁衍(Fig. 4)。

5SM使CMs代谢从氧化磷酸化向糖酵解转换
结果,论述人数对5SM加快CMs分裂繁殖的基础分泌渠道的无线表现径路完成了探究性学习。论述表明,5SM顺利通过激活开通乳酸无线表现和mTOR无线表现径路,以此使CMs基础分泌由空气氧化磷硝化作用向糖酵解转换成,以此加快CMs分裂繁殖(Fig. 5 & 6)。


Fig. 6 抑制mTOR或LacRS2降低5SM诱导的CM增殖作用
该探索方案是第有一个个对于全催化的小分子式搭档促进会原位心理二次利用的探索方案,阐述了心理二次利用区域新的心肌组织增值能力共识机制,为更有郊的心肌组织增值能力和心理二次利用有机物探索方案提供数据了了有一个好的的选择点,与此同时也为临床护理和转化了提供数据了了新的想法。

Fig 7 基于腺病毒载体的FUCCI系统
银河集团官网 很荣幸能为此项重磅研究提供筛选系统所需的大量腺病毒载体,用于该工作自主构建的greenFUCCI系统,众所周知,FUCCI是一种基于荧光泛素化的细胞周期指示剂,用于实时追踪细胞分裂状态,在此项工作中,作者通过将缩短的人Geminin突变基因与Azami Green基因融合(mAG-hGeminin (1/110)),结合心肌细胞特异性Tnnt2启动子构建腺病毒载体,用于对S/G2/M期心肌细胞状态的追踪。此外,在MADM(mosaic analysis with the double markers)分析中,作者亦借助心肌细胞特异性启动子Tnnt2驱动cre酶的表达,追踪心肌细胞细胞分裂的状态。
