據國外媒體報導,美國匹茲堡大學的科學家成功利用人體幹細胞培育出跳動的老鼠心臟。這一研究成果讓很多人對未來的人體器官培育充滿希望。研究過程中,科學家首先摘除老鼠的心臟,而後剝離心臟細胞。在此之後,他們植入利用人體幹細胞培育的多能心血管祖細胞,最後讓心臟重新跳動。研究發現刊登在《自然-通訊》雜誌上。
美國科學家成功利用人體幹細胞培育出跳動的老鼠心臟。這一研究成果讓很多人對未來的人體器官培育充滿希望。照片展示了一層密集的心肌細胞
由於所用的誘導性多能幹細胞可通過皮膚活體組織獲取,這一研究突破有助於在未來培育用於移植的人體器官。誘導性多能幹細胞是成體幹細胞,能夠像胚胎幹細胞一樣轉換成人體內的任何細胞。這種幹細胞可用於治療多種疾病,其中包括糖尿病和帕金森氏症。幹細胞療法並非對病症進行治療,而是修複和再生受損部位。
研究過程中,科學家首先摘除老鼠的心臟,而後剝離心臟細胞。在此之後,他們植入利用人體幹細胞培育的多能心血管祖細胞,最後讓心臟重新跳動
這是科學家第一次利用人體幹細胞讓自身細胞被剝離的老鼠心臟重新跳動。人體幹細胞最後轉化成心臟前體細胞,取代被剝離的細胞。這一研究突破意味著未來可以利用來自患者自身的誘導性多能幹細胞培育用於移植或者在實驗室測試藥物的心臟以及其他器官。心臟病是英國的第一健康殺手,每年奪取近7.4萬人生命,每天死於心臟病的人數在200人左右。在美國,平均每34秒就有1人死於心臟病,超過500萬人患有心力衰竭,即心臟供血能力不足。
在美國,平均每34秒就有1人死於心臟病,超過500萬人患有心力衰竭,即心臟供血能力不足。照片中,醫生正對一名男性心臟病患者進行電擊複蘇
美國匹茲堡大學的楊磊(Lei Yang,音譯)博士指出有超過一半的心臟病患者對當前的治療手段沒有任何反應,而用於移植的捐獻者心臟又非常短缺。他說:“科學家一直在進行再生醫學和組織工程學研究,希望能夠找到新的治療手段,解決這個大問題。如果能夠擁有取代心臟病發作後受損組織或者整個器官的能力,對這些患者來說將是莫大的福音。”
科學家利用誘導性多能幹細胞培育的一顆跳動的心臟。誘導性多能幹細胞是成體幹細胞,能夠像胚胎幹細胞一樣轉換成人體內的任何細胞。這種幹細胞可用於治療多種疾病,其中包括糖尿病和帕金森氏症。幹細胞療法並非對病症進行治療,而是修複和再生受損部位
研究過程中,楊磊的團隊首先摘除老鼠心臟的所有細胞。這一過程用到一系列製劑,歷時大約10個小時。隨後,他們將多能心血管祖細胞植入留下的“心臟支架”,而後添加特殊的生長因子,進一步刺激分化。多能心血管祖細胞利用誘導性多能幹細胞培育,後者來自於人體皮膚活體組織。
這一研究突破意味著未來可以利用來自患者自身的誘導性多能幹細胞培育用於移植或者在實驗室測試藥物的心臟以及其他器官。心臟病是英國的第一健康殺手,每年奪取近7.4萬人生命,每天死於心臟病的人數在200人左右
楊磊指出:“多能心血管祖細胞是前體細胞,這一過程能夠讓多能心血管祖細胞進一步分化成3種心臟細胞,包括心肌細胞、內皮細胞和平滑肌細胞。在此之前,任何人都未曾嘗試使用多能心血管祖細胞進行心臟再生。心臟的細胞外基質能夠發送信號,引導多能心血管祖細胞變成正常心臟功能所需要的細胞。”
經過幾週的努力,老鼠心臟不僅借助人體細胞獲得“重生”,同時還開始收縮,每分鐘跳動40到50次。研究人員指出他們還需要進行進一步研究,讓心臟的收縮足以滿足泵血需要,同時重建心臟的電傳導系統,讓心跳速度能夠相應地加速或者降速。楊磊表示未來可能利用患者自身的皮膚活體組織培育多能心血管祖細胞,而後“播撒”到生物學支架,培育出適於進行移植的替代器官。
此外,這項技術也可用於實驗室的新型心臟病藥物測試,或者瞭解胎兒心臟如何發育。楊磊指出:“我們的下一個目標是研究培育人體心臟肌肉‘補丁’的可行性。我們可以利用這種‘補丁’取代心臟病發作造成的受損部位。由於無需像培育整個器官那樣需要大量細胞,這種培育的難度可能更低。”(楊孝文 任秋淩)
.美科學家利用人體幹細胞培育老鼠心臟
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