哺乳动物的心脏一直以来被认为是终末分化的器官，不具有再生能力。然而最新的研究发现新生小鼠的心脏具有短暂的再生潜能，在切除心尖八周后，可以完全修复，然而这种再生能力在出生一周后就消失了，之后，损伤就是永久的。在此过程中，心肌细胞的增殖起到关键的作用。揭示此过程中的分子机制对临床研发新的心脏修复疗法有重要意义。本课题我们发现心脏中关键转录因子GATA4在新生小鼠心脏的再生过程中必不可少。我们通过建立新生小鼠心尖切除模型和冰冻损伤模型，并在小鼠体内实现定时定点特异性地敲除小鼠心肌细胞中的Gata4基因，发现Gata4敲除的新生小鼠心脏在损伤后不能再完成修复，还伴随着严重的心肌肥大。此外，心肌细胞的增殖也变少，并出现大量纤维化区域，血管的生成也受到影响。分子机制方面，我们发现心肌特异的分泌因子FGF16在GATA4敲除的心脏中表达明显下调。进一步地，我们证明了GATA4可以通过直接结合在FGF16的内含子上，来调控FGF16的表达。我们利用9型腺相关病毒特异性地在GATA4敲除后的心肌细胞中过表达Fgf16基因，发现FGF16的过表达可以一定程度上抑制心肌细胞的肥大，并且促进心脏的修复，心脏功能较没有过表达Fgf16的对照组也有较大的改善。综上所述，我们首次证明了GATA4通过调控一个分泌因子Fgf16来维持着心脏的再生修复潜能，为之后的临床应用研究奠定了理论基础。