成年心脏在遭受损伤后通常会形成纤维化瘢痕,导致心功能长期受损;然而,新生儿心脏却具有显著的再生能力。这一能力差异背后的机制长期未被充分理解。2025年11月7日,中国科学院分子细胞科学卓越创新中心曾安团队与上海交通大学医学院附属第一人民医院周志刚团队合作在 Cell Stem Cell 发表最新研究成果,揭示了一类在损伤后出现的特殊心肌细胞亚群——Clusterin⁺(Clu⁺)细胞在调控心脏再生中的核心作用。

发现损伤诱导的 Clu⁺ 心肌细胞亚群
研究团队通过时空单细胞测序结合谱系追踪技术,识别出一种在心脏损伤后新生出现的 Clu⁺ 心肌细胞。这类细胞在可再生心脏(如新生儿)中大量存在,而在成年受损心脏中则非常罕见。
Clu⁺ 心肌细胞能够与巨噬细胞形成特殊通讯,调控炎症反应的终止与组织修复进程,是推动新生儿心脏再生的关键环节。
CLU 如何重编程巨噬细胞:由炎症转向修复
研究显示:
Clu⁺ 心肌细胞分泌蛋白 CLU;
CLU 结合巨噬细胞上的 TLR4 受体;
使巨噬细胞通过 Cpt1a 依赖的脂肪酸氧化 进入抗炎、组织修复型状态;
修复型巨噬细胞进一步释放 BMP2;
BMP2 激活心肌细胞中的 BMPR1A 信号通路,促进心肌细胞再生与增殖。
这一连串信号轴构成了“CLU–TLR4–巨噬细胞–BMP2–BMPR1A”的心脏再生核心路径。
CLU 水平与心肌损伤程度相关
研究团队发现,在心肌梗死患者中:
CLU 水平降低与心功能恶化呈显著相关性,提示 CLU 在心脏修复中不可或缺。
通过提升 CLU 的含量,例如:
过表达 CLU,
移植工程化的 CLU⁺ 人类心脏类器官,
可以显著改善成年小鼠的心肌损伤修复能力。这意味着增强 CLU 信号可能是恢复成年心脏再生潜力的关键策略。
研究亮点总结
该研究贡献了多项重要发现:
Clu⁺ 心肌细胞 是新生儿心脏再生的重要调控者;
CLU–TLR4 信号通路 可重编程巨噬细胞,使其从促炎转向修复;
BMP2 信号激活心肌增殖,能恢复成年心脏有限的再生能力;
CLU⁺ 工程化心脏类器官 具备促进心肌修复的显著功能。
意义与展望
该研究揭示了一种此前未知的心脏免疫调控机制,阐明了新生儿心脏可以再生而成年心脏难以做到的核心原因。通过增强 Clu⁺ 心肌细胞或其下游信号通路,有望开发出全新的心肌梗死治疗方法,包括:
细胞治疗,
蛋白替代疗法(CLU 补充),
免疫调控药物,
工程化心脏类器官植入等。
这项发现为未来心脏再生医学开辟了全新方向,具有重要的临床转化潜力。



