npj Regen Med | 曹楠/徐錦/王嘉/蔣嵐團隊揭示非心肌細胞在心臟再生中關鍵作用及機制

心臟損傷后的再生修復能力在哺乳動物中十分有限，例如心肌梗死等心血管疾病往往導致不可逆的心肌損傷和心功能衰退。然而，與成年個體不同，新生期哺乳動物心臟在出生后的短暫時間內仍保留一定的再生能力。這一獨特現象為揭示心臟再生機制并探索促進心臟修復的治療策略提供了重要研究模型。在心臟再生過程中，除心肌細胞外，心臟中的多種非心肌細胞（ non-cardiomyocytes, non-CMs ），如成纖維細胞、內皮細胞和免疫細胞等，共同構成復雜的微環境，并通過細胞間信號交流調控心臟損傷后的修復過程。然而， 目前對于這些非心肌細胞在心臟再生中的調控機制，尤其是在 表觀遺傳層面 的動態變化仍缺乏系統性認識 。

近日， 中山大學中山醫學院曹楠、中山大學生命科學學院徐錦、康復大學王嘉及 中國科學院北京基因組研究所（國家生物信息中心）蔣嵐合作 研究團隊 在 npj R egenerative M edicine 發表題為Single-cell chromatin accessibility landscape of cardiac non-myocytes identifies tissue repair program during heart regeneration的研究論文，系統解析了心臟再生過程中非心肌細胞的染色質可及性變化，并揭示其關鍵調控因子及分子機制。

在本研究中，研究人員利用 單細胞染色質可及性測序技術（ scATAC -seq ） ，對新生小鼠心臟損傷后的不同時間點進行系統分析，構建了心臟再生過程中非心肌細胞的表觀遺傳圖譜。研究共解析了近 6 萬個細胞，并鑒定出多種非心肌細胞類型，包括內皮細胞、成纖維細胞、免疫細胞、平滑肌細胞、心外膜細胞等。其中， 成纖維細胞和內皮細胞在損傷后表現出最為顯著的染色質重塑變化 ，提示其在心臟再生過程中發揮關鍵作用。

進一步研究發現，在心臟損傷早期階段， 幼年 成纖維細胞中出現了一類特異的再生相關亞群（ FB4 ）。該細胞群在再生性心臟中顯著富集，并具有促進細胞增殖和組織修復相關基因的開放染色質特征。機制研究表明，轉錄因子 CEBPD 在該細胞群中顯著富集并驅動成纖維細胞的 瞬時 激活。功能實驗進一步證實，敲低 CEBPD 會顯著抑制成纖維細胞 愈傷 反應 并導致心臟再生能力下降，表明 CEBPD 是調控心臟損傷后成纖維細胞再生 應激 的 關鍵轉錄 因子 。

與此同時，研究人員還在內皮細胞中鑒定到一類損傷誘導的再生相關亞群（ EC3 ），該細胞群與血管生成和血管重建密切相關。轉錄因子結合位點分析顯示， AP-1 家族轉錄因子 在該細胞群的開放染色質區域中顯著富集。進一步 研究 發現，抑制 AP-1 活性會顯著降低內皮細胞增殖、遷移及管腔形成能力，并導致心臟再生過程中血管生成受損和心功能恢復不良。

綜上，該研究從 單細胞表觀遺傳學角度 系統描繪了心臟再生過程中非心肌細胞的調控圖譜， 揭示了 CEBPD 驅動的成纖維細胞激活 及 AP-1 介導的內皮細胞血管生成 在心臟再生中的關鍵作用 。研究結果不僅加深了對心臟再生微環境調控機制的理解，也為開發促進心臟修復的潛在治療策略提供了新的理論依據。

原文鏈接：https://doi.org/10.1038/s41536-026-00465-y

制版人：十一

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