image: Model of DHA function in heart regeneration. De novo synthesized DHA triggers heart regeneration response by activating Ppard, which promotes cardiomyocyte proliferation through regulating the expression of heart regeneration regulators (enhancing Mef2d, and repressing Phlda3 and Txndc5).
Credit: Zimu Tang, Zhaoxiang Sun, Chun Yang, Qian Gong, Zirui Liu, Nanhui Chen, Kai Liu, Yong Wang, Ting Zhao, Shengfan Ye, Lenan Zhuang, Jiahao Lin, Wei-Qiang Tan, Jinrong Peng, Jun Chen
浙江大学生命科学学院陈军团队在“Protein & Cell”杂志上发表题为“Accumulation of newly synthesized docosahexaenoic acid plays an essential role in heart regeneration”的研究论文。该研究揭示DHA(Docosahexaenoic Acid)信号途径在心脏再生中起到重要的开关作用。DHA仅在具有再生能力斑马鱼成鱼和新生小鼠损伤心脏中出现积累,并伴随着其合成酶Fads2激活表达,在再生能力有限的成年小鼠损伤心脏中DHA既没有出现积累,其合成基因Fads2也没有激活表达。敲除/敲低该合成基因,斑马鱼和新生小鼠心脏再生受损。在成年小鼠中注射DHA会显著促进心肌细胞增殖,降低瘢痕,恢复心脏功能。该研究为心肌细胞死亡相关疾病提供一个潜在治疗药物。
DHA即二十二碳六烯酸,是一种Ω-3必需脂肪酸,含有六个双键的多元不饱和脂肪酸(C22H32O2),俗称“脑黄金”,是神经系统细胞生长及维持的重要元素,在大脑皮层和视网膜的含量较高,能促进婴幼儿的脑部神经和视力的机能发育,有利于智力、学习和记忆能力的提高。近年来研究发现DHA对成年人也具有重要保健作用,它能够起到降血压、血脂和胆固醇等作用,但对于心肌细胞死亡相关疾病是否起到治疗作用还不得而知。
成年斑马鱼和新生小鼠的心脏在部分切除后通过原有的心肌细胞增殖能完美再生,但是成年小鼠由于心肌细胞增殖能力有限,只有非常微弱的再生能力,这也是心肌细胞死亡相关疾病死亡率较高的原因。这个心脏再生差异现象背后的分子机制到目前为止还不十分清楚。该研究首先通过代谢组分析发现DHA是斑马鱼心脏再生过程中积累最高的脂肪酸,并伴随着DHA合成基因Fads2在伤口处激活表达,敲除该基因斑马鱼心脏再生受损,注射DHA可显著促进再生过程中心肌细胞增殖,降低纤维化程度,从而促进斑马鱼心脏再生。非常有意思的是,DHA积累和其合成酶Fads2激活表达仅出现在同样具有再生能力的新生小鼠损伤心脏中,而没有出现在没有再生能力成体小鼠损伤心脏中。同时敲低该基因抑制新生小鼠心脏再生,注射DHA显著改善成体小鼠损伤心脏修复:促进心肌细胞增殖,恢复心脏功能。分子机制研究表明,DHA通过其受体Ppard调控与再生相关基因表达,来促进心脏再生。
Journal
Protein & Cell
Method of Research
Experimental study
Subject of Research
Not applicable
Article Title
Accumulation of newly synthesized docosahexaenoic acid plays an essential role in heart regeneration
Article Publication Date
20-Aug-2025