Cell：心脏再生能力在出生后将发生改变

哺乳动物在出生后数天内，由于其心脏肌细胞暴露于大气环境中较高浓度的氧，从而导致心肌细胞停止增殖。这一发现可能解释了为什么生活于低氧环境下的斑马鱼在成年以后还能够进行心脏再生。

在哺乳动物的成熟心脏中，心肌细胞无法进行增殖，因此其心脏在受到损伤后无法再生出足够的心肌细胞来进行修复，或者在慢性病的病程中无法再生出足够的心肌细胞来防止心力衰竭的发生。但是斑马鱼和一些两栖动物在成年以后却仍然能够再生出大部分的心脏，这就给研究者们带来了一线希望：在某些情况下可以激活哺乳动物的心脏再生机制。实际上，仔鼠在出生后数天内，如果其心脏出现了损伤，还是可以进行再生的，但是不久之后，心脏就会失去这种再生能力。Puente等人指出，哺乳动物在出生以后，其心脏从低氧环境转移到了富氧环境，这使得其心脏肌细胞停止增殖；而斑马鱼在出生后，其心脏所处的环境并不会出现如此显著的氧含量改变。他们将这一研究成果发表在《细胞》（Cell）期刊上。这些观点可能将有助于研究者们探索如何修复成年哺乳动物的心脏，或甚至最终重新生成新的心脏。

Puente等人对仔鼠和斑马鱼的心脏肌细胞，即心肌细胞（cardiomyocyte）的增殖能力和代谢情况进行了比较。正常情况下，出生不久的哺乳动物心肌细胞通常都会出现细胞周期阻滞，但是Puente等人发现，当仔鼠暴露于轻度缺氧的环境下（即氧气含量为15%的环境，而标准大气的氧含量水平为21%）时，就会延缓这种细胞周期阻滞的出现。而相比之下，高浓度氧（即100%的氧气）的暴露会加快细胞周期阻滞的出现，从而支持了以下假设：出生时氧气的暴露将会使心肌细胞停止增殖。Puente等人在这些研究结果的基础上提出：小鼠胚胎和成年斑马鱼所处的低氧环境能够增强其心肌细胞的增殖和再生能力，但是哺乳动物在出生以后，由于暴露于大气环境中较高浓度的氧，就会失去这些能力。

与成年小鼠相比，小鼠胚胎在很多方面更像是一条鱼，包括其所处的低氧环境、利用葡萄糖来作为能量来源，以及心肌细胞的增殖能力等等（图1）。哺乳动物的新生时期容易发生重大创伤。由于新生动物暴露于大气环境中较高浓度的氧，并且需要摄入食物、独立活动、排泄废物和调节体温，因此其体内的所有器官均受到了多种多样的刺激。尽管Puente等人认为大气环境中氧含量的改变是心肌细胞发生细胞周期阻滞的一个原因，但是其它因素也会促进心肌细胞的成熟，例如动物从出生后到开始营养护理或间歇性喂养之前，会经历一段饥饿时期，而这段饥饿时期将会导致代谢性应激。然而，Puente等人发现，氧含量水平的调控作用足以能够影响细胞周期阻滞的发生时间，这就说明氧气在心脏发育过程中是一种强效的刺激物。