發(fā)布日期：2017-12-01

來自美國杜克大學的一個研究團隊近日透露，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，用于修補因心臟病發(fā)作導致的心臟肌肉組織死亡。這項突破性進展朝修復人類患者中已死亡心臟肌肉的終極目標邁出了重要一步。該項研究已于近日發(fā)表于頂級期刊《自然通訊》（Nature Communication），文章標題：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、杜克大學生物醫(yī)學工程博士Ilia Shadrin表示，當前，幾乎所有療法的目的都是減少已受損心臟的相關癥狀，還沒有方法能夠替換已經(jīng)失去功能的心臟肌肉，因為這些心臟肌肉一旦死亡，不會重新長出自己。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)有一些臨床試驗正在測試將源于骨髓、血液或心臟本身的干細胞注射到器官內(nèi)，以便再生出受損的組織，但對于很少能取得積極預后的背后機制的理解卻很單薄。相反，目前正在進行的心臟修補研究，盡管有足夠的醫(yī)學解決方案，但心臟修補貼片必須足夠大，并且要能像自然的心臟組織一樣具有強大的電生理活性，以允許電信號通過。杜克大學開發(fā)的新干預措施是首個符合這些標準的修補貼片，其大小為16平方厘米，厚度為5-8個細胞，甚至可以分泌酶和生長因子來促進受損組織的再生。

杜克大學生物醫(yī)學工程教授Nenad Bursac表示，創(chuàng)建單個心肌細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)，把它的尺寸擴大到用于修補心臟，這種事之前還從未有過，而且需要大量的生物醫(yī)學工程方面的獨創(chuàng)性。

該團隊的這款心臟肌肉組織貼片基于人類多能干細胞開發(fā)，多能干細胞是一類可以與體內(nèi)任何類型組織匹配的細胞，可以制造出：心肌細胞（負責肌肉收縮）、成纖維細胞（為心臟組織提供結(jié)構(gòu)框架）、血管內(nèi)皮及平滑肌細胞（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，因為組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周的時間內(nèi)發(fā)育成熟，同時實現(xiàn)人類通常需要數(shù)年的正常發(fā)育所達到的組織特性。

目前，該團隊已經(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。現(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，這也是目前該團隊正在努力攻堅的難題。（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