心肌细胞和我们一样老吗？

来自大气的时间标记

冷战期间的地上核武器试验使大气中的碳-14含量大幅升高。这些碳经由植物和食物进入人体。细胞合成新DNA时会把它们掺入其中。将这些DNA的碳-14含量与当时的大气变化曲线相比较，可以估算所研究的DNA群体的年龄，但并不能精确测定每一个细胞的年代。[1]

Bergmann及其同事在2009年将这一时间标记用于人类心肌细胞。这种方法测定的是DNA的年代。它不观察细胞分裂，也不显示新细胞从何而来。[1]

为什么细胞类型和细胞核很重要

在2015年的研究中，年轻成年人左心室内的心肌细胞略少于全部细胞的五分之一。其他细胞类型更新得快得多：在同一项研究中，血管内壁细胞的平均年龄只有约六年。[2] 因此，取自整个心肌的样本对了解心肌细胞帮助不大。

因此，研究团队按细胞类型分选细胞核，并测量其DNA。也就是说，测量的是细胞核，而不是完整的细胞。在这项研究中，约四分之一的心肌细胞含有不止一个细胞核，分析时必须将此计算在内。[2]

DNA增多并不自动意味着细胞增多

心肌细胞可以不分裂而形成额外的DNA拷贝。2015年的研究在左心室中观察到这一现象，主要发生在人生的第二个十年。[2] 这些DNA同样带有大气的时间标记，不可与新细胞混淆。[1]

因此，2015年的研究将测量结果与细胞计数、细胞核的DNA含量以及数学模型结合起来。据此，心肌细胞的数量从出生前后起保持恒定，更新率在儿童早期最高。就左心室而言，模型得出的结果是20岁时每年0.8%，75岁时0.3%。[2]

根据2015年的分析，在接受研究的成年人中，心肌细胞平均比本人年轻约五岁。[2]

这些都是基于模型假设的估算值，并不是在每颗心脏中数出来的新细胞。心肌细胞DNA的碳-14定年研究了51名8至75岁的逝者；这一数字并不描述该论文的所有分项研究。有疾病迹象的心脏被排除在外。作者在2015年描述了当时的一场文献争论：其他研究报告的结果从完全没有替换到每隔几年完全替换一次不等。[2]

更新还不等于恢复

从更新率并不能推断受损的心脏会恢复功能。2015年的研究考察的是没有疾病迹象的心脏中的细胞更替，而不是心肌梗死后的治疗。作者从中看到未来疗法的切入点，这只是一种展望，并非疗效证明。[2]

2025年的一项研究发现，晚期心力衰竭患者的更新率较低，而在使用心脏辅助泵后出现功能恢复的亚组中更新率较高。[3] 这一组间比较并不能证明泵具有因果效应。

这种测量回答的是一个范围很窄的问题：对于特定细胞群的细胞核中的DNA群体，可以估算出什么年龄？除此之外的一切，从细胞数量到临床意义，都需要额外的假设或其他研究。

说明：本文对三项已发表的研究进行了梳理和定位。本文未进行任何自有测量。