2022年8月20日，美国国立卫生研究院（NIH）已向医学博士张建一教授及其同事授予了一项为期五年、价值 1120 万美元（约7700万人民币）的计划项目资助（PPG），以研究如何从心脏病发作中恢复死亡组织的功能，通过新的心肌细胞的生长。
这是一个挑战，因为哺乳动物的心脏在出生后几乎没有能力生长新的心肌细胞。动脉阻塞导致心脏病发作后，死亡组织不会被新的心肌细胞修复。相反，它会被削弱心脏泵血能力并经常导致心力衰竭的疤痕组织所取代。
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Jianyi “Jay” Zhang, M.D., Ph.D.
张建一教授及其同事的一项令人惊讶的发现——一种允许心肌细胞生长在出生后延长的实验程序——为这项新研究打开了大门。
“我们实验室最近使用新生猪进行的初步研究表明，当在出生后第 1 天或 P1 诱导心肌梗塞时，心肌细胞重新进入细胞周期，增殖并完全恢复心脏功能，几乎没有疤痕，”阿拉巴马大学伯明翰分校生物医学工程系（UAB）张教授说， “此外，我们发现这些患有 P1 损伤的新生儿心脏具有非常活跃和延长的心肌细胞增殖机制，因此在 P28 处的第二次左前降支结扎损伤在损伤后 4 周没有产生明显的梗塞。
“这是一个了不起的结果，因为它首次证明了大型哺乳动物的心脏可以通过心肌细胞增殖使梗塞的心脏组织重新肌肉化。”
UAB 和其他两所大学的研究人员现在计划通过三个项目在这一发现的基础上再接再厉。这些项目共同致力于找到允许成年心肌细胞和内皮细胞重新编程的关键途径，以便它们重新进入细胞周期并在心脏病发作时增殖。
第一个项目将由张先生领导。它的目标是首先确定心肌细胞周期调节剂；其次，利用张教授实验室开发的新型生物技术，靶向这些调节剂，使心肌细胞重新进入细胞周期并增殖，从而使心脏病发作时受伤的组织重新肌肉化。大型哺乳动物心肌再生的研究结果将具有前所未有的临床相关维度。
此外，第一个项目还将生成由增殖的人类诱导多能干细胞和其他心肌细胞层制成的新型肌肉贴片，这些干细胞层具有激活的细胞周期调节剂。以后的实验将测试确定的因素和补丁是否可以在心脏病发作后使成年猪的心脏重新肌肉化。
第二个项目由明尼苏达大学医学院医学博士 Daniel J. Garry 领导，将研究 Sonic Hedgehog 发育途径的某些效应物（已被证明可诱导培养的心肌细胞增殖）是否也会能够促进成年小鼠和猪受伤心脏的心肌细胞增殖。
第三个项目由达拉斯德克萨斯大学西南医学中心医学博士 Hesham Sadek 领导，着眼于一个有趣的假设，即选择性利用脯氨酸代谢促进低氧条件下心室肌细胞的存活和增殖.该假设源于以下观察结果：心肌细胞中的哺乳动物细胞周期停滞部分是由出生后发生的氧代谢增加引起的，并且严重的全身性缺氧上调脯氨酸代谢并诱导成年小鼠的心肌细胞增殖。
除了这三个项目外，这笔赠款还将资助 UAB 的一个行政核心和一个大型动物核心，以及明尼苏达大学医学院的一个生物信息学核心。
多机构国家心脏、肺和血液研究所赠款的标题是“控制心室损伤后心肌细胞增殖和肌肉再形成的机制”。
在 UAB，生物医学工程是 Marnix E. Heersink 医学院和 UAB 工程学院的联合部门，张教授担任 T. Michael 和 Gillian Goodrich 工程领导基金会主席。自 2015 年来到 UAB 以来，生物医学工程系在 NIH 研究经费中已成长为全国第四。