作者：探索菌發(fā)布日期：2018-07-05
7月2日，Nature Biotechnology雜志發(fā)表了來自美國華盛頓大學(xué)的一項(xiàng)突破性成果：科學(xué)家們成功利用人類干細(xì)胞恢復(fù)了患有心力衰竭的猴子的心臟功能。這一研究表明，這項(xiàng)技術(shù)將對(duì)心力衰竭患者有效。
多數(shù)心力衰竭是由心臟病發(fā)作導(dǎo)致的心肌死亡引起的。由于心肌不再生，受損區(qū)域會(huì)被不收縮的疤痕組織替代，心臟變?nèi)?。在某一時(shí)刻，心臟不能再泵出足夠的血液來為身體提供其運(yùn)作所需的氧氣，這叫做心力衰竭，其癥狀包括疲勞、極度虛弱和呼吸急促等。
在美國，大約有650萬人患有心力衰竭，每年有60多萬人死于這種疾病。而目前尚未發(fā)現(xiàn)恢復(fù)心臟失去的肌肉功能的辦法。
Stem cell-derived human cardiomyocytes (green) integrated into the scarred area (blue) of a heart wall (red) Credit: Xiulan Yang/Murry Lab
突破成果
在這項(xiàng)新的研究中，研究人員以心臟大小和生理機(jī)能接近人類的獼猴為實(shí)驗(yàn)對(duì)象，并誘導(dǎo)其心臟病發(fā)作（使心臟的左室射血分?jǐn)?shù)從大約65%減少到40%，這足以使動(dòng)物心力衰竭）。
兩周后，研究人員將從人類胚胎干細(xì)胞培育出來的心臟細(xì)胞注射到（獼猴）年輕的疤痕組織及其周圍。每只動(dòng)物接受了大約7.5億個(gè)人類胚胎干細(xì)胞衍生的心肌細(xì)胞。為了進(jìn)行比較，對(duì)照組被注射了一種無細(xì)胞的溶液，該溶液用于將干細(xì)胞注射到治療動(dòng)物身上。
在治療后四周，他們發(fā)現(xiàn)，未治療的對(duì)照動(dòng)物的射血分?jǐn)?shù)基本保持不變，保持在40%左右，但在治療后的動(dòng)物中，射血分?jǐn)?shù)上升到49.7%，大約是正常的一半。核磁共振成像( MRI )掃描顯示，在治療過的心臟中，新的心肌已經(jīng)在疤痕組織中生長，而在未治療過的動(dòng)物中則沒有看到新的心肌。
接下來，研究人員繼續(xù)跟蹤觀察了2只治療過的動(dòng)物和1只對(duì)照動(dòng)物3個(gè)月。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，對(duì)照動(dòng)物的射血分?jǐn)?shù)下降，而治療過的動(dòng)物（射血分?jǐn)?shù)）繼續(xù)改善，并從治療后四周的51%上升到三個(gè)月時(shí)的61%和66%——這基本上是正常的射血分?jǐn)?shù) 。
此外，研究小組還發(fā)現(xiàn)，人類心臟細(xì)胞在受試獼猴的心臟受損區(qū)域形成了新的肌肉組織，并且新的肌肉組織已經(jīng)取代了10%到29%的疤痕組織，與周圍的健康組織結(jié)合并發(fā)育為成熟的心臟細(xì)胞。
重要意義
通訊作者Charles Murry說：“我們的發(fā)現(xiàn)顯示，人類胚胎干細(xì)胞衍生的心肌細(xì)胞可以使獼猴心臟的梗塞重新肌肉化，并借此減少疤痕大小，恢復(fù)大量心臟功能。這將為心臟病患者帶來希望。”
Murry指出，他們的目標(biāo)是開發(fā)一種在心臟病發(fā)作后不久就可以對(duì)患者進(jìn)行治療的方法，以防止心力衰竭。“因?yàn)樾呐K細(xì)胞壽命長，所以無需額外的治療。此外，移植的干細(xì)胞也可通過基因改造來降低免疫排斥的風(fēng)險(xiǎn)。”
“我們希望用冷凍的‘現(xiàn)成’細(xì)胞創(chuàng)造一種‘一勞永逸’的治療方法，就像O-陰性血一樣，能夠進(jìn)入任何接受者體內(nèi)，且只產(chǎn)生適度的免疫抑制。 ”他總結(jié)道。
參考資料：1）Stem cells restore function in primate heart-failure study
原標(biāo)題：猴子的心都被“修”好了，人類還遠(yuǎn)嗎？干細(xì)胞 “重生”人心臟指日可待
來源：生物探索
