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用自體幹細胞體外培養一個心髒,用完一個換一個,可以嗎?培養一個功能完善的體外心髒,面臨着很多挑戰用心肌補片治療心力衰竭和心肌壞死部分的嘗試心肌補片什麼時候可以用于臨床?

作者:心血管内科劉醫生skr

介紹:

十多年前,有一部科幻電影叫《逃離克隆島》(Escape from Cloning Island),講述了富人為了防止器官随着年齡的增長而衰竭,在三四十歲時用自己的身體幹細胞克隆了另一個人(除了他們的年齡,和我一模一樣的克隆人)。 克隆人被儲存在一個封閉的所謂"社群"中,富人有器官衰竭,如心髒損傷或衰竭,并将克隆人的心髒安裝在富人的"社群"中。避免異體排斥反應并存活。

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逃離克隆島劇情

有人說:克隆一個完整的個體,最後殺死他,太不人道了,如果用幹細胞隻生長一個器官,比如心髒,當幹細胞提供者出現心髒損傷或衰竭時,直接用培養好的心髒代替,有可能嗎?

<h1級"pgc-h-right-arrow"資料軌道""2">>開發功能齊全的體外心髒并面臨諸多挑戰</h1>

2016年,馬薩諸塞州總醫院再生醫學中心(CRM)的研究人員逐漸開發體外心髒。他們将皮膚細胞重新編輯成幹細胞,以誘導功能性心髒組織的發育,其結果發表在《循環研究》雜志上。

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他們使用75顆捐贈的無标題心髒,使用"洗滌劑"剝離這些心髒的剩餘活細胞,在移除它們後,他們獲得了完美的支架結構來"生長"新的心肌細胞。該團隊報告的重要事情不僅是他們成功地從幹細胞中産生心髒組織,而且還因為他們是第一個分析分切後心髒支架結構的人,這對随後的研究具有階段意義。

2018年,一個日本研究小組發現,一種名為"Tbx6"的基因直接從成纖維細胞中誘導心髒中胚胎細胞的培養,成纖維細胞可以分化成幾乎所有的心髒細胞,包括心肌細胞和心髒血管細胞,發表在美國期刊Cell-Stem Cells上。

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但是,開發功能齊全的體外心髒仍然存在許多挑戰:

需要結構支架來支援心髒功能;

專用心肌病細胞的供應和支援性環境允許這些細胞重新填充支架并形成成熟組織以執行複雜的心髒功能。

是以,在這個階段,培養一個功能齊全的體外心髒還是很困難的,還需要很長的路要走,然後想到的反應是:制造功能性心肌病片劑來替代心髒病或心力衰竭引起的心肌壞死部分能否實作?

<嘗試用心肌貼片治療心力衰竭和心肌壞死>h1級""pgc-h-right-arrow"data-track-track""2"</h1>

如果患者有急性心肌梗死,雖然用血栓藥物和支架手術後症狀可以改善,但患者的一些心肌仍然會死于缺血性缺氧和一些心肌壞死。如果存在大面積的心肌壞死,可以用器官移植來治療,但存在同種異體排斥和供體缺乏等問題,新的解決方案是通過自體細胞培養心肌貼片,手術附着在壞死的心肌上,以修複心肌和心血管功能,進而解決同種異體排斥的問題, 自體細胞也可以很容易地獲得。

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心肌

首先,介紹一下心肌貼片是什麼:心肌貼片是通過組織工程手段制備的片狀工程心髒組織,它具有細胞層結構,可以提高植入後細胞的存活和存活率。我們知道心髒由多種細胞類型組成,例如心肌細胞,結締組織細胞和血管内皮細胞。這些細胞共同為身體的其他部位提供穩定的含氧血液流。

日本的再生醫學技術遙遙領先世界,現已實作細胞膈肌再生心髒功能技術的臨床治療。他們研究了獲得心肌病片劑的方法:首先,從患者小腿後部取出一塊小肌肉,從肌肉中提取肌肉芽細胞,在體外進行細胞培養并制成心肌細胞橫膈膜,最後通過手術附着在患者心髒的細胞隔膜上,心肌膜會自動修複心肌和心血管功能, 以便它恢複功能。

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獲得心肌貼片的方法

<h1類"pgc-h-arrow-right"data-track""43">心肌補充劑何時可用于臨床?</h1>

工程心肌病補充技術在促進心肌組織再生、重塑患病心形、改善心髒功能等方面發揮着重要作用,但要確定心肌病補充劑在人心中的廣泛應用,仍需要大量的實踐和臨床研究來保證安全性。相信在不久的将來,臨床上使用心肌病片劑治療心力衰竭或心肌壞死的成熟技術一定會出現!

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參考文章:

代替心髒移植 - 日本心肌病和心血管再生療法————日本醫療網;

生物膜臨床應用進展——現代生物醫學 www.shengwuyixue.com 進展;

複方心肌補充劑對小鼠梗死性心肌修複作用的觀察——《山東醫學》2015年第55卷第14期;

工程心肌補充劑 - 距離臨床實踐還有多遠;

利用工程心肌貼片修複大鼠左心室壁瘤的自體脂肪幹細胞建構研究——《心肺血管》,2020年9月,第39卷,第9期;