發(fā)布日期：2017-12-01
來自美國杜克大學(xué)的一個(gè)研究團(tuán)隊(duì)近日透露，他們已經(jīng)研制出了一種具有完整功能的心臟肌肉，它可以制造的足夠大，用于修補(bǔ)因心臟病發(fā)作導(dǎo)致的心臟肌肉組織死亡。這項(xiàng)突破性進(jìn)展朝修復(fù)人類患者中已死亡心臟肌肉的終極目標(biāo)邁出了重要一步。該項(xiàng)研究已于近日發(fā)表于頂級期刊《自然通訊》（Nature Communication），文章標(biāo)題：Cardiopatch platform enables maturation and scale-up of human pluripotent stem cell-derived engineered heart tissues
心臟不同于其他一些人類器官之處在于，心臟肌肉在心臟病發(fā)作后無法再生，這是由于取代死亡肌肉的疤痕組織不能接收或傳遞必要的電信號，而這些電信號是心臟收縮并強(qiáng)制性地將血液泵向全身所必需的。據(jù)悉，心力衰竭影響全球1200萬人。
該文章的第一作者、杜克大學(xué)生物醫(yī)學(xué)工程博士Ilia Shadrin表示，當(dāng)前，幾乎所有療法的目的都是減少已受損心臟的相關(guān)癥狀，還沒有方法能夠替換已經(jīng)失去功能的心臟肌肉，因?yàn)檫@些心臟肌肉一旦死亡，不會(huì)重新長出自己。而采用我們的方法，能夠用體外培養(yǎng)的心臟肌肉組織來替換失去功能的心臟肌肉。
盡管目前已經(jīng)有一些臨床試驗(yàn)正在測試將源于骨髓、血液或心臟本身的干細(xì)胞注射到器官內(nèi)，以便再生出受損的組織，但對于很少能取得積極預(yù)后的背后機(jī)制的理解卻很單薄。相反，目前正在進(jìn)行的心臟修補(bǔ)研究，盡管有足夠的醫(yī)學(xué)解決方案，但心臟修補(bǔ)貼片必須足夠大，并且要能像自然的心臟組織一樣具有強(qiáng)大的電生理活性，以允許電信號通過。杜克大學(xué)開發(fā)的新干預(yù)措施是首個(gè)符合這些標(biāo)準(zhǔn)的修補(bǔ)貼片，其大小為16平方厘米，厚度為5-8個(gè)細(xì)胞，甚至可以分泌酶和生長因子來促進(jìn)受損組織的再生。
杜克大學(xué)生物醫(yī)學(xué)工程教授Nenad Bursac表示，創(chuàng)建單個(gè)心肌細(xì)胞是很稀松平常的事，但目前的研究一直專注于生長出小型組織用于藥物開發(fā)，把它的尺寸擴(kuò)大到用于修補(bǔ)心臟，這種事之前還從未有過，而且需要大量的生物醫(yī)學(xué)工程方面的獨(dú)創(chuàng)性。
該團(tuán)隊(duì)的這款心臟肌肉組織貼片基于人類多能干細(xì)胞開發(fā)，多能干細(xì)胞是一類可以與體內(nèi)任何類型組織匹配的細(xì)胞，可以制造出：心肌細(xì)胞（負(fù)責(zé)肌肉收縮）、成纖維細(xì)胞（為心臟組織提供結(jié)構(gòu)框架）、血管內(nèi)皮及平滑肌細(xì)胞（形成血管）。
Nenad Bursac教授表示，創(chuàng)造這款心臟肌肉貼片的難度非常大，因?yàn)榻M織越大就越難保持一致的性能。同樣極具挑戰(zhàn)性的是，如何讓組織貼片在短至5周的時(shí)間內(nèi)發(fā)育成熟，同時(shí)實(shí)現(xiàn)人類通常需要數(shù)年的正常發(fā)育所達(dá)到的組織特性。
目前，該團(tuán)隊(duì)已經(jīng)證明，在小鼠和大鼠心臟中，這款心臟肌肉組織貼片能夠存活，并且能夠血管化和行使功能?，F(xiàn)在，為了能夠用于人類的心臟中，這款心臟貼片必須要足夠的厚，這也是目前該團(tuán)隊(duì)正在努力攻堅(jiān)的難題。（新浪醫(yī)藥編譯/newborn）
文章、圖片參考來源：Fully Functioning Artificial Human Heart Muscle Developed
來源：新浪醫(yī)藥新聞
