上海
撰文丨王聪
编辑丨王多鱼
排版丨水成文
与大多数其他器官不同，成年哺乳动物的心脏再生能力有限，这主要是由于成熟心肌细胞的增殖潜能显著降低所致。在哺乳动物中，从胎儿期过渡到出生后生活时，心脏工作负荷急剧增加，与此同时心肌细胞的增殖能力也随之丧失。
减轻心脏负荷是否能够恢复成年心脏的增殖潜能，目前仍是一个悬而未决的问题，这对心脏生物学和再生疗法具有深远意义。
而临床观察提供了有趣的线索——接受心室辅助装置（Ventricular Assist Devices，VAD）支持的终末期心力衰竭患者，在长期卸负荷后有时会表现出心脏功能的部分恢复，这表明减轻心脏负荷可能激活成人心脏中潜在的再生机制，然而，这一现象的细胞和分子基础目前仍不明确。
2026 年 8 月 5 日，上海交通大学医学院附属上海儿童医学中心张浩/刘一为团队联合中国医学科学院阜外医院聂宇团队，在 Nature 子刊Nature Cardiovascular Research上发表了题为：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。
在哺乳动物中，出生后心脏负荷的增加与心肌细胞增殖能力的丧失同步发生，导致成年心肌细胞永久失去了分裂增殖能力。目前尚不清楚减轻负荷是否能够恢复成年心脏的再生潜能。
在这项最新研究中，研究团队采用异位心脏移植模型，这是一种实验外科技术，常用于心脏生物学和再生医学研究，其核心特点是将供体心脏移植到受体的非原位位置（例如腹腔或颈部），并使其血管化，但不参与正常的血液循环泵血功能，因此也被称为“非工作心脏”。
这个供体心脏虽已血管化但不进行泵血，结果显示，这种机械卸负荷可诱导成年心肌细胞的增殖，该结论通过 Ki67 标记和 MADM（双标记嵌合分析）谱系追踪得以证实。将异位心脏移植应用于梗死心脏以实现机械卸负荷，同样促进了梗死周边区域的心肌细胞再生。研究团队进一步对机械卸负荷心脏进行了单核 RNA 测序，发现NRG1-ERBB4-STAT3信号轴介导的心外膜与心肌细胞间通讯增强。敲除心外膜中的 Nrg1 可阻断 STAT3 激活及心肌细胞增殖。CUT&Tag 实验显示，STAT3 直接上调心肌细胞中的 H6pd 基因表达，从而增强戊糖磷酸途径活性，为心肌细胞增殖提供核苷酸和还原当量。
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
总的来说，这些发现揭示了一条将心外膜信号与心肌细胞重新进入细胞周期相联系的机械转导通路，为利用心室辅助装置（VAD）等减负荷方式促进心脏再生提供了理论框架。
论文链接：
https://www.nature.com/articles/s44161-026-00841-3
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