Nature子刊：“卸下重担”的心脏，上海交通大学张浩等揭示机械卸载诱导成年心肌细胞增殖的新机制

发布时间：2026-08-13来源：iNature

在哺乳动物中，出生后心脏工作负荷的增加与心肌细胞增殖能力的丧失同时发生，使成年心肌细胞成为永久性有丝分裂后细胞。降低负荷是否能恢复成年心脏的再生潜力仍然未知。

2026年8月5日，上海交通大学刘一为、张浩、中国医学科学院阜外医院聂宇共同通讯在

Nature Cardiovascular Research（IF=12.6）

在线发表题为

Mechanical unloading promotes adult cardiomyocyte proliferation through epicardial NRG1–ERBB4 signaling

的研究论文。

该研究表明，机械卸负荷能够诱导成年心肌细胞重新进入增殖程序，揭示了一条由心外膜发起、经 NRG1-ERBB4-STAT3 信号最终驱动代谢重塑的全新机制，为理解心室辅助装置（VAD）促进心功能恢复提供了新的理论框架。

与大多数其他器官不同，成年哺乳动物心脏的再生能力有限，这主要是由于成熟心肌细胞的增殖潜能减弱。在哺乳动物中，从胎儿到出生后生活的转变伴随着心脏工作负荷的急剧增加，这与心肌细胞增殖能力的丧失同时发生。

降低心脏负荷是否能恢复成年心脏的这种增殖潜力仍然是一个悬而未决的问题，对心脏生物学和再生治疗具有深远意义。

临床观察提供了有趣的线索：接受心室辅助装置（VADs）支持的终末期心力衰竭患者在长期卸载后有时表现出心脏功能的部分恢复，提示降低工作负荷可能会释放成年心脏中潜在的再生机制；然而，这一现象的细胞和分子基础仍然知之甚少。

机械卸负荷通过心外膜 NRG1-ERBB4 信号通路促进成年心肌细胞增殖（图源自

Nature Cardiovascular Research

）

在此，研究人员使用异位心脏移植模型—供体心脏血管化但不泵血—来证明机械卸载诱导成年心肌细胞增殖，通过基于Ki67的标记和双标记嵌合分析（MADM）谱系示踪揭示。将异位移植应用于梗死心脏以实现机械卸载同样促进了梗死周边区域的再生。

卸载心脏的单核RNA测序（snRNA-seq）鉴定出通过神经调节蛋白1（NRG1）–ERBB4–信号转导和转录激活因子3（STAT3）轴增强的心外膜-心肌细胞通讯。

心外膜Nrg1缺失阻断了STAT3激活和心肌细胞增殖。切割下靶标并使用核酸酶释放（CUT&Tag）揭示STAT3直接上调心肌细胞中的己糖-6-磷酸脱氢酶（H6pd），增强磷酸戊糖途径（PPP）活性以提供核苷酸和还原当量用于增殖。

这些发现描绘了一条将心外膜信号与心肌细胞细胞周期再进入联系起来的机械转导通路，为利用卸载促进心脏再生提供了一个框架。

参考消息：https://www.nature.com/articles/s44161-026-00841-3

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