研究揭示了妊娠期糖尿病如何影响宝宝的心脏
在研究人员 礼和再生医学的Edythe广泛中心和干细胞研究在加州大学洛杉矶分校 已经发现血糖多高的水平-无论是由糖尿病引起的或其他因素-保持心脏细胞无法正常成熟。他们的发现有助于解释为什么糖尿病女性出生的婴儿更容易患先天性心脏病。
这项由加州大学洛杉矶分校（UCLA）分子，细胞和发育生物学副教授兼广泛干细胞研究中心成员Atsushi“Austin”Nakano领导的这项研究今天在eLife杂志上发表。
研究人员发现，当发育中的心脏细胞暴露于高浓度的葡萄糖时，这些细胞产生的DNA比以往更多，这导致细胞继续繁殖而不是成熟。
“高血糖水平不仅对成年人不健康，他们对发展胎儿不健康，“中野说。“了解高血糖水平导致胎儿疾病的机制可能最终导致新的疗法。”
虽然遗传在先天性心脏病的发展中起着重要的作用，但这种疾病的主要非遗传危险因素是怀孕期间患有糖尿病的母亲。怀孕期间血液中葡萄糖含量高的女性所生的婴儿比其他婴儿出现这种疾病的可能性要高出2-5倍。然而，研究人员从未能够确定葡萄糖对发育中胎儿的精确影响。
Nakano和他的同事使用人胚胎干细胞在实验室中培养心肌细胞或心肌细胞，然后将它们暴露于不同水平的葡萄糖中。暴露于少量葡萄糖的细胞正常成熟。但与高水平葡萄糖混合的心肌细胞成熟较晚或未完全成熟，反而产生较多未成熟的细胞。
研究人员发现，当暴露于额外的葡萄糖时，心肌细胞过度激活戊糖磷酸途径 - 一种细胞过程，尤其是生成核苷酸（DNA构建块）。在具有高葡萄糖水平的细胞中，戊糖磷酸途径比通常产生更多的核苷酸。科学家们表明，过量的积木阻止细胞成熟。
中野说：“更多的营养通常被认为对细胞更好，但是在这里我们看到的却完全相反。“通过将葡萄糖消耗在正确的发育阶段，我们可以限制细胞的增殖，从而使它们成熟并使心肌更健康。”
中野的小组在工作中观察到与妊娠糖尿病孕鼠同样的事情：胎儿的心脏细胞迅速分裂，但成熟缓慢。
中野说，这一发现可能会导致更好的从干细胞制造心肌细胞的方法。今天，在实验室中产生心肌细胞的大多数方案导致未成熟的细胞，但是靶向磷酸戊糖途径可以帮助产生更多用于再生心脏细胞的成熟细胞或用于研究目的。
先天性心脏病影响了美国出生的近百分之一的儿童，使其成为最常见的出生缺陷。它引起的症状的严重程度各不相同，从稍微弱化的心肌，没有症状到需要手术的严重心脏变形。
作为心脏成熟目标的戊糖磷酸途径由加州大学洛杉矶分校技术开发组代表加州大学董事会提交的临时专利申请涵盖，加州大学洛杉矶分校助理研究员Austin Nakano和Haruko Nakano作为发明人。
这项研究是由来自奥本海默基金会，美国国立卫生研究院的资金支持，国家研究资源中心和化学化工学院的中国留学基金管理委员会，以及资金从中心Duchenne型肌营养不良症，在加州大学洛杉矶分校和广阔干细胞研究中心。
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