心肌一旦因心脏病发作而受损，为什么很难自行修复？干细胞又是如何在受损心脏中生长、成熟，并参与组织修复的？
南洋理工大学新加坡李光前医学院（LKCMedicine）团队的一项新研究，为这些问题绘制出了一张更清晰的“基因地图”。这项成果有望帮助科学家进一步开发促进心脏修复的新疗法。
研究由LKCMedicine助理教授 Lynn Yap 领导，已发表于学术期刊 Nature Cardiovascular Research。
受损的心脏，为何难以自我修复？
当冠状动脉阻塞，氧气和营养无法正常抵达心肌，心肌细胞便可能死亡。与皮肤等组织不同，成年心肌的再生能力十分有限。
身体通常会用瘢痕组织“补上”受损区域，但这些组织的收缩能力有限。随着时间推移，心脏泵血功能可能逐渐下降，增加心力衰竭的风险。
因此，科学家希望借助干细胞修复受损组织。研究团队关注的是一种由人多能干细胞产生的心血管祖细胞（CVP）。这类细胞可以进一步发育成构成心脏的不同细胞，为心肌再生提供潜在路径。
为基因活动绘制“时空地图”
研究人员在猪的心脏损伤模型中移植CVP，并在不同时间点观察这些细胞如何成熟为心肌细胞。
团队使用了空间转录组学技术。它不仅能够同时记录数千个基因的活动，还能保留这些基因在组织中具体位置的信息。可以把它理解为：在显微尺度上，为心脏组织拍下一张张“基因活动热力图”。
移植后活跃度上升：
代谢、能量生成、蛋白质合成及心肌收缩相关基因
活跃度下降：
与瘢痕组织形成有关的基因
这些变化表明，移植细胞能够融入受损心脏，并可能帮助改善组织修复、减少瘢痕形成。
关键线索：促进血管形成的Midkine
心脏修复不仅需要新的心肌细胞，还需要血管持续输送氧气和营养。研究团队进一步发现，移植的干细胞会产生一种名为 Midkine 的生长因子。
实验显示，提高Midkine的产生量，可增强血管内皮细胞迁移和形成新血管的能力；经过改造、能够产生更多Midkine的干细胞，也在小鼠实验中促进了血管形成。
Midkine或许能成为帮助心脏重建血液供应、改善心脏病发作后恢复的重要靶点。
这项发现也为长期以来关于Midkine在心脏修复中究竟发挥何种作用的讨论，提供了新的实验依据。
距离真正用于患者，还有多远？
需要强调的是，这项研究仍处于临床前阶段，目前结果来自猪心脏模型、细胞实验及小鼠实验，并不意味着相关疗法已经可以用于患者。
接下来，团队将进一步研究Midkine发挥作用的具体机制，希望最终能将其用于心脏病治疗。研究人员也已建立一个可公开检索的网络应用，分享此次研究获得的基因表达数据，供全球科研人员继续探索。
从观察干细胞的每一步变化，到锁定可能促进血管再生的关键蛋白，这项研究让科学家更接近理解心脏修复的完整过程，也为未来的干细胞疗法和心脏病治疗打开了新的想象空间。
