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用自体干细胞体外培养一个心脏,用完一个换一个,可以吗?培养一个功能完善的体外心脏,面临着很多挑战用心肌补片治疗心力衰竭和心肌坏死部分的尝试心肌补片什么时候可以用于临床?

作者:心血管内科刘医生skr

介绍:

十多年前,有一部科幻电影叫《逃离克隆岛》(Escape from Cloning Island),讲述了富人为了防止器官随着年龄的增长而衰竭,在三四十岁时用自己的身体干细胞克隆了另一个人(除了他们的年龄,和我一模一样的克隆人)。 克隆人被保存在一个封闭的所谓"社区"中,富人有器官衰竭,如心脏损伤或衰竭,并将克隆人的心脏安装在富人的"社区"中。避免异体排斥反应并存活。

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逃离克隆岛剧情

有人说:克隆一个完整的个体,最后杀死他,太不人道了,如果用干细胞只生长一个器官,比如心脏,当干细胞提供者出现心脏损伤或衰竭时,直接用培养好的心脏代替,有可能吗?

<h1级"pgc-h-right-arrow"数据轨道""2">>开发功能齐全的体外心脏并面临诸多挑战</h1>

2016年,马萨诸塞州总医院再生医学中心(CRM)的研究人员逐步开发体外心脏。他们将皮肤细胞重新编辑成干细胞,以诱导功能性心脏组织的发育,其结果发表在《循环研究》杂志上。

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他们使用75颗捐赠的无标题心脏,使用"洗涤剂"剥离这些心脏的剩余活细胞,在移除它们后,他们获得了完美的支架结构来"生长"新的心肌细胞。该团队报告的重要事情不仅是他们成功地从干细胞中产生心脏组织,而且还因为他们是第一个分析分切后心脏支架结构的人,这对随后的研究具有阶段意义。

2018年,一个日本研究小组发现,一种名为"Tbx6"的基因直接从成纤维细胞中诱导心脏中胚胎细胞的培养,成纤维细胞可以分化成几乎所有的心脏细胞,包括心肌细胞和心脏血管细胞,发表在美国期刊Cell-Stem Cells上。

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但是,开发功能齐全的体外心脏仍然存在许多挑战:

需要结构支架来支持心脏功能;

专用心肌病细胞的供应和支持性环境允许这些细胞重新填充支架并形成成熟组织以执行复杂的心脏功能。

因此,在这个阶段,培养一个功能齐全的体外心脏还是很困难的,还需要很长的路要走,然后想到的反应是:制造功能性心肌病片剂来替代心脏病或心力衰竭引起的心肌坏死部分能否实现?

<尝试用心肌贴片治疗心力衰竭和心肌坏死>h1级""pgc-h-right-arrow"data-track-track""2"</h1>

如果患者有急性心肌梗死,虽然用血栓药物和支架手术后症状可以改善,但患者的一些心肌仍然会死于缺血性缺氧和一些心肌坏死。如果存在大面积的心肌坏死,可以用器官移植来治疗,但存在同种异体排斥和供体缺乏等问题,新的解决方案是通过自体细胞培养心肌贴片,手术附着在坏死的心肌上,以修复心肌和心血管功能,从而解决同种异体排斥的问题, 自体细胞也可以很容易地获得。

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心肌

首先,介绍一下心肌贴片是什么:心肌贴片是通过组织工程手段制备的片状工程心脏组织,它具有细胞层结构,可以提高植入后细胞的存活和存活率。我们知道心脏由多种细胞类型组成,例如心肌细胞,结缔组织细胞和血管内皮细胞。这些细胞共同为身体的其他部位提供稳定的含氧血液流。

日本的再生医学技术遥遥领先世界,现已实现细胞膈肌再生心脏功能技术的临床治疗。他们研究了获得心肌病片剂的方法:首先,从患者小腿后部取出一块小肌肉,从肌肉中提取肌肉芽细胞,在体外进行细胞培养并制成心肌细胞横膈膜,最后通过手术附着在患者心脏的细胞隔膜上,心肌膜会自动修复心肌和心血管功能, 以便它恢复功能。

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获得心肌贴片的方法

<h1类"pgc-h-arrow-right"data-track""43">心肌补充剂何时可用于临床?</h1>

工程心肌病补充技术在促进心肌组织再生、重塑患病心形、改善心脏功能等方面发挥着重要作用,但要确保心肌病补充剂在人心中的广泛应用,仍需要大量的实践和临床研究来保证安全性。相信在不久的将来,临床上使用心肌病片剂治疗心力衰竭或心肌坏死的成熟技术一定会出现!

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参考文章:

代替心脏移植 - 日本心肌病和心血管再生疗法————日本医疗网;

生物膜临床应用进展——现代生物医学 www.shengwuyixue.com 进展;

复方心肌补充剂对小鼠梗死性心肌修复作用的观察——《山东医学》2015年第55卷第14期;

工程心肌补充剂 - 距离临床实践还有多远;

利用工程心肌贴片修复大鼠左心室壁瘤的自体脂肪干细胞构建研究——《心肺血管》,2020年9月,第39卷,第9期;