在這項研究中，來自德克薩斯大學西南醫學中心的哈沙姆·薩德克（Hesham Sadek）博士的實驗室的研究人員通過生物化學和計算篩選的方法，確定了兩種常用的FDA批準的抗生素：帕羅霉素和新霉素，能夠誘導哺乳動物心肌細胞增殖和心臟再生。他們發現，在成年小鼠和豬身上施用帕羅霉素和新霉素的組合后，心肌缺血/再灌注損傷后誘導了心肌細胞增殖，改善了左心室收縮功能，并減少了瘢痕形成。

這項研究的研究文章《Identification of FDA-approved drugs that induce heart regeneration in mammals》發表在《自然心血管研究》上。

在這項研究中，Mahmoud Salama Ahmed博士和Ngoc Uyen Nhi Nguyen博士利用跨越多個學科領域的篩選工具，從X射線晶體學到小型和大型動物研究，尋找了能夠阻斷Meis1和Hoxb13基因活性并刺激心肌細胞生長和心臟再生的FDA批準藥物。

根據它們在實驗室環境中誘導新生大鼠心室肌細胞（NRVMs）有絲分裂的能力以及它們抑制Meis1和Hoxb13轉錄活性的能力，新霉素和帕羅霉素被確定為排名前兩位的候選藥物。電泳遷移率移動實驗（EMSA）顯示，兩種藥物的組合可以干擾這兩種轉錄因子的DNA結合。X射線晶體學證實了這兩種藥物與Meis1在Hoxb13相互作用域的結合。

研究人員提供了多條證據來支持結論，即帕羅霉素和新霉素的組合促進了心肌細胞的生長并促進了心臟再生。這些實驗包括整體細胞計數的量化和特定細胞增殖和譜系追蹤的具體測量。帕羅霉素單獨或與新霉素聯合使用時均可誘導心肌細胞有絲分裂。然而，兩種藥物的組合在兩個心肌梗死小鼠模型中顯著增強了左心室射血分數。

最終，研究人員調查了這些已獲得FDA批準用于人類使用的藥物在大型哺乳動物中協助心臟組織再生的能力。一組針對豬的研究表明，在缺血再灌注損傷后一周開始，每天給予它們一次帕羅霉素和新霉素的混合物靜脈注射，使其左心室短縮分數比傷后一周好得多，并且比給予車輛的豬好。給予帕羅霉素和新霉素的組合還增加了心肌細胞有絲分裂的標志物并減少了損傷后瘢痕的大小。

這些發現使研究人員更接近將帕羅霉素和新霉素用于心力衰竭的臨床試驗。

參考文獻：https://www.nature.com/articles/s44161-024-00450-y

編輯：周敏

排版：李麗