中大全球首次揭示CD4+ Treg细胞启动心脏再生机制 为心脏修复治疗带来新靶点
香港中文大学(中大)医学院全球首次揭示,免疫系统中的CD4+ Treg细胞(CD4+ FOXP3+ 调节性T细胞)能精准调控新生儿心脏再生关键MRG15,并发现其促进心脏发育及修复的机制。此突破性研究为心脏再生医学提供全新靶点与治疗策略,有望解决心脏受损后无法自行修复的难题,惠及中国及全球心肌梗塞与心脏衰竭患者。研究结果已於国际顶尖心血管领域期刊《Circulation》发表。

心肌细胞衰老及受损是导致心血管疾病的重要风险因素。展望未来,(左起)中大医学院化学病理学系吕爱兰教授、博士研究生侯杨峰先生、中国科学院分子细胞科学卓越创新中心周斌教授以及其他研究团队成员将进一步研究CD4+ Treg细胞与MRG15此再生机制对修复成年心肌细胞的成效,并探讨以mRNA疫苗激活此机制的可行性。团队期望从免疫学的角度,研发出崭新的心脏再生临床治疗方案,以应对全球人口老化所带来的心脏病及中风风险。
中大发现CD4+ Treg细胞可促进心脏细胞再生
心脏是人体最重要的器官之一,成年人的心肌细胞一旦受损,便无法透过再生痊愈,但新生儿的心脏即使受损,也有短暂而显著的修复及再生能力,惟此能力会随著年龄增长而消失,这也是心肌梗塞、心脏衰竭及中风等心血管疾病成为全球最致命疾病的主因。世界衞生组织指出,每年近二千万人因心血管疾病死亡;中国疾病预防控制中心数据亦显示,心血管疾病约占中国内地死亡个案近五成。本港方面,每六宗死亡个案中,有一宗与心血管疾病或中风相关[1]。
为探索新生儿短暂的心肌修复能力与心血管疾病治疗的关系,中大医学院吕爱兰教授的研究团队多年来致力研究一种名为CD4+ Treg细胞的免疫细胞,它是T细胞的亚群,能调节免疫系统。2025年诺贝尔生理学或医学奖相关研究揭示Treg细胞能通过调控过度免疫反应,治疗自体免疫疾病;而中大团队於2019年在顶尖期刊《Theranostics》发表的研究中揭示,Treg细胞拥有调控免疫系统以外的功能。该研究结果显示,新生小鼠的心脏受损后,CD4+ Treg细胞会被激活,并通过旁分泌机制分泌因子,直接促进心肌细胞增殖。此发现为开发促进心脏修复及再生的崭新疗法提供重要线索,惟相关的具体作用机制未明。
MRG15是启动心脏再生的关键
研究团队经过六年的研究,终於在《Circulation》发表的研究中揭开CD4+ Treg细胞调控新生期心脏短暂再生机制的奥秘。实验结果证实,CD4+ Treg细胞能控制一种名为MRG15的染色质调控蛋白,MRG15在新生儿心肌细胞中处於高表达水平,并会随著心脏发育成熟而显著下降。

中大医学院全球首次揭示,CD4+ Treg细胞除了是人体免疫系统的「守护者」外,更可担当「维修员」的角色,解决心肌细胞一旦受损便无法自行修复再生的医学难题,帮助心血管疾病患者重拾生机。
为进一步探索MRG15在再生机制中的作用,研究团队采用「基因剔除小鼠模型」,「剔除」新生小鼠心脏细胞内的MRG15,评估心脏前驱细胞及心肌细胞再生能力的变化;另通过一种基因载体重新激活MRG15,观察其心脏细胞是否会再生及修复。
经过显微镜病理学观察、细胞增殖分析、超声波心脏功能检测等多项分析,研究人员发现这些新生小鼠的MRG15被删除后,心肌细胞增殖减少,再生能力会显著减弱。同时,当CD4+ Treg细胞被清除时,心脏再生能力同样受到抑制;而在透过基因载体重新激活MRG15后,心脏能够恢复大部分再生功能。这些结果表明,CD4+Treg细胞与MRG15之间存在密切的功能联系:CD4+ Treg细胞透过调控MRG15的表达来促进心肌细胞增殖与心脏再生。换言之,MRG15是CD4+ Treg细胞发挥作用的重要分子中介,而两者在心脏修复过程中缺一不可。
新生CD4+ Treg细胞能协调心脏修复再生机制
研究人员更成功揭示CD4+ Treg细胞如何精准调控MRG15的路径,启动再生机制。实验结果显示,心脏受损后一周内,新生小鼠的CD4+ Treg细胞能分泌特殊因子,精准地诱导MRG15与TIP60、p300和RNA聚合酶II等蛋白质组成复合体,激活细胞周期蛋白D1(又称为Ccnd1),亦即是控制细胞分裂的基因,从而促进心肌细胞增殖及修复。
研究第一作者、中大医学院化学病理学系博士研究生侯杨峰先生指出:「是次研究首次阐明CD4+ Treg细胞如何透过诱导MRG15,联同TIP60与CCND1,启动新生心肌细胞的再生机制。我们更发现成年CD4+ Treg细胞缺乏这种诱导能力,这意味著CD4+ Treg细胞的数量、功能及分布以及基因表达的调节方式或许是成年心脏失去再生潜力的关键,也是日后进一步探讨免疫调控与心脏再生的研究方向。」
研究通讯作者、中大医学院化学病理学系吕爱兰教授表示:「这次成功从免疫学的角度破解新生儿心脏自我修复的『钥匙』及机制,加深了全球医学界对CD4+ Treg细胞的理解。此免疫细胞不但是人体免疫系统的『守护者』,更在心脏修复过程中扮演『维修员』的角色。我们下一步将研究如何将这个独特的机制转化为临床治疗策略,期望为心肌梗塞及心脏衰竭患者开创崭新的免疫细胞疗法。」
[1] 根据中华人民共和国香港特别行政区政府医务衞生局的数据








































