恒温动物的心脏更难自愈和再生？你的心脏细胞不只两套染色体

聚集起篱蜥（fence lizard）、棕蝠（brown bat）、裸尾犰狳（naked-tailed armadillo）和其他的动物心脏进行研究，尽管这听起来像是巫婆的药方，但在加利福尼亚大学旧金山分校的某个实验室中，一场生物心脏的拾荒却切实进行着。

“我们起初想从动物园获取这些心脏样品，然而这条路并不顺利。”加利福尼亚大学旧金山分校的发育生物学家黄果说道，研究人员们渴望从自然历史博物馆的标本罐子里取到更好的样品。

为什么要进行这场生物心脏的拾荒？黄果和同事想在整个动物界检查一下心脏细胞中的染色体数量，因为我们的心脏里有个奇怪的现象：几乎所有的人体细胞都是二倍体（diploid），即从双亲那各得一套，一共两组染色体；但是我们的心脏细胞大多是多倍体（polyploid），也就是说从父亲或母亲那遗传到两套或两套以上的染色体。

在检验得到的心脏之后，黄果的团队发现：心脏中多倍体细胞的比例变化是有规律的，沿着鱼类-蜥蜴类爬行动物-两栖动物-鸭嘴兽这样的过渡物种-哺乳动物这条链，多倍体的比例逐渐增大。

这个发现与我们息息相关，因为最近对老鼠和斑马鱼（zebra fish）的研究表明，含有更多二倍体细胞的心脏（如斑马鱼的心脏）能再生和自愈；而像人类和小鼠这样的心脏拥有更多多倍体细胞，则不能再生和自愈。

是什么让心脏拥有更多的多倍体细胞，从而阻碍了心脏再生呢？“这其实是一个‘百万美元难题’。”

而黄果的团队找到的一个可能原因是：甲状腺激素在从中作祟。这种激素能调节我们的新陈代谢、让我们维持恒定的体温。当黄果的团队向养有斑马鱼的鱼缸里加入额外的甲状腺激素时，它们的小心脏就不能再生了；反之，当他们对小鼠进行基因编辑，使它们的心脏对甲状腺激素不敏感时，小鼠的心脏就可以在受伤之后就再生了。

“我们观察到，心脏功能在受伤后会随着时间的推移而改善，而对照组的小鼠心脏功能则没有改善”。实验结果发表在《科学》（Science）杂志上。

这能修复人类心脏吗？也许可以从调控甲状腺激素水平开始尝试。“我们知道，仅仅控制甲状腺激素可能还不足以治愈心脏疾病的，至少不能完全促使心脏再生。如果可以找出这个过程中的其他主要因素，我们也许就能做得更好。”黄果说。

编辑：李晨琰
责任编辑：顾军

来源：翻译自《科学美国人》“科学60秒”