干细胞造活心脏
近日,美国科学家首次将老鼠的心脏移出并将心脏内的细胞移除,再用从人体皮肤获得的诱导多能干细胞(iPS细胞)对老鼠剩下的心脏支架进行处理,使其再次跳动起来。
这项发表在《自然·通讯》杂志上的最新研究,将有助于科学家们采用同样的方式制造出可供移植的人体器官。
心脏病是英国最大的“杀手”,每年导致约7.4万人丧生。而在美国,每34秒钟就有1人死于心脏病,超过500多万人罹患心力衰竭,即心脏供血能力不足。
在此次实验中,该研究的领导者、匹兹堡大学杨磊(音译)博士团队首先耗时10小时,将老鼠心脏中的所有细胞移除。随后,他们将多能心血管祖细胞植入留下的“心脏支架”,而后添加特殊的生长因子,进一步刺激分化。多能心血管祖细胞利用诱导性多能干细胞培育,后者来自于人体皮肤活体组织。
杨磊指出:“多能心血管祖细胞是前体细胞,这一过程能够让多能心血管祖细胞进一步分化成3种心脏细胞,包括心肌细胞、内皮细胞和平滑肌细胞。在此之前,任何人都未曾尝试使用多能心血管祖细胞进行心脏再生。心脏的细胞外基质能够发送信号,引导多能心血管祖细胞变成正常心脏功能所需要的细胞。”
经过几周的努力,老鼠心脏不仅借助人体细胞获得“重生”,同时还开始收缩,每分钟跳动40到50次。
科学家表示,他们还需进行进一步研究,使心脏的收缩满足泵血需要,同时重建心脏的电传导系统,让心跳速度能够相应地加速或减慢。
而在未来,也可能利用患者自身的皮肤活体组织培育多能心血管祖细胞,而后“播撒”到生物学支架,培育出适于进行移植的替代器官。