科学美国人60秒:恒温动物失去了心脏愈合能力

这里是科学美国人——60秒科学系列，我是克里斯托弗·因塔格里塔。
收集篱蜥、小棕蝠、裸尾犰狳和几十种其它动物的心脏——这听起来像是女巫的药方。“因此，一开始我们曾试图从动物园得到这些心脏样本……但不幸的是这不太可行。我们无法得到任何样本，即使动物死亡，我们也拿不到心脏。”
加州大学旧金山分校的发育生物学家黄果说到。他表示，他们从自然历史博物馆的罐子里成功获得了标本。为何要进行这种生物寻宝游戏？黄果及其同事想检查整个动物界心脏细胞中的染色体数量。因为我们的心脏有种奇怪现象——人体细胞大多是二倍体细胞，即人体内有两套分别来自父母的染色体。但我们心脏细胞的大部分是多倍体，也就是说从父亲或母亲处遗传到两套或两套以上的染色体。
黄果及其团队通过观察这些心脏发现，从鱼类到蜥蜴、两栖动物、鸭嘴兽等过渡物种，直至哺乳动物，心脏中多倍体细胞的比例逐渐增加。这一发现或许对我们很重要的原因是，最近对老鼠和斑马鱼进行的研究表明，像斑马鱼等拥有更多二倍体心脏细胞的动物，其心脏能再生和自我治愈。而像老鼠和人类等拥有更多多倍体细胞的心脏，则不能再生和自愈。
为什么心脏拥有更多多倍体细胞，再生的几率反而减少了呢？“这真是一个价值连城的问题。”但黄果的团队发现的一个原因是：甲状腺激素可能是罪魁祸首，甲状腺激素是调节新陈代谢、使我们成为恒温动物的激素。因为当他们向斑马鱼鱼缸中加入额外的甲状腺激素时，斑马鱼的小心脏便不能再生了。相反，当他们改变老鼠的基因，使其心脏对甲状腺激素不敏感时，老鼠的心脏便可以受伤后再生。
“当我们观察由心脏的收缩能力来衡量的心脏功能时，我们发现心脏功能在受伤后会随着时间的推移而改善，但对照组老鼠的心脏功能却没有改善。”
这项研究结果发表在《科学》期刊上。
那人类心脏能修复吗？也许可以从控制甲状腺激素水平开始。“我们知道，仅仅控制甲状腺激素可能不足以治愈心脏疾病，至少不能完全促进心脏再生。如果我们能找出这一过程的其他主要因素，那我们的身体状况可能会更好。”
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