微型心臟升級心臟疾病治療_風聞

文/觀察未來科技

“心”想整成。自古以來，在人類的認知裏，心臟一直是與大腦一樣重要，同樣有着無數未解之謎的神秘器官。而解析心臟的構造和原理，探究心臟的秘密，也就成了諸多科學家們前赴後繼的努力方向。

微型心臟的誕生

人類受精卵發育三個星期後，心臟開始形成，人們對這一階段心臟發育的瞭解還很少。日前，德國慕尼黑理工大學的研究人員使用具有較強分化能力的人類多能幹細胞，用離心機使約3.5萬個細胞聚集成球，然後用調控胚胎髮育的信號分子維甲酸刺激幹細胞；通過控制維甲酸的劑量和添加時間，成功使細胞球發育出類似早期心臟的結構，培育出了一種微型心臟。該心臟與人類早期胚胎心臟相似，而且這將有助於更深入地理解心臟發育過程，及尋找治療心臟疾病的新方法。

據介紹，這顆“微型心臟”直徑僅0.5毫米，在電刺激下可以像人類心臟腔室一樣收縮。“我們的微型心臟可以像人類心臟一樣完成血液循環，而且它的製作速度相對較快，温度等因素也比較容易控制。”研究團隊的負責人Wolfram-Hubertus Zimmermann教授表示，“這表明，在未來，隨着該技術的進一步發展，我們有可能用具有類似心臟組織的細胞來生產整個心臟。”

該研究成果已發表於《自然》雜誌上，併為治療心臟病提供了新的方向。

微型心臟的組織構成

這個微型心臟中包括心肌細胞和心外膜細胞，研究人員稱之為“心外膜類器官”。這是第一次成功創建出同時包含這兩種細胞的類器官。

類器官是由幹細胞通過分化和自組織形成的三維細胞結構，具有人體相應器官的部分特定功能和構造，對發育生物學研究、疾病建模、藥物篩選等有重要價值。而位於心臟外層的心外膜細胞在發育過程中起着決定性作用，它們能轉化成多種類型的心臟細胞，對心臟腔室的形成也很重要。

研究人員還在心外膜類器官中發現了一種新的心臟祖細胞，此前人們只在小鼠胚胎中發現過類似細胞，它們僅在心臟早期發育階段短暫地出現，既能形成心肌細胞，也能形成心外膜細胞。祖細胞是幹細胞分化成特定細胞的中間階段。

研究人員推斷，人類心臟早期發育階段也存在這種祖細胞。這一新發現有助於弄清為何胚胎心臟能自我修復，而成年心臟做不到。

微型心臟研發的重要性

關於這種微型心臟及其研究的重要性，研究人員指出：微型心臟能為心臟病研究提供了一種類似人類心臟的模型來研究疾病發生、進展和治療。尤其，隨着人口老齡化和心臟病的發病率不斷升高，對心臟疾病的治療需求也日益緊迫，這種微型心臟對於尋找心臟疾病的新治療方法具有十分重要的價值。

研究團隊成員希望在未來，他們的這項研究能夠為基於類器官的組織工程心臟的製造和使用打下堅實的基礎。該團隊還採用一名努南綜合徵患者的多能幹細胞，培育出具備相應疾病特徵的心臟類器官。努南綜合徵是一種遺傳疾病，會導致心臟、骨骼等多方面的發育缺陷。研究人員計劃下一步用類似方法研究其他影響心臟的遺傳性疾病，通過培育“個人化”的類器官幫助尋找治療手段。