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美科学家利用人体干细胞培育老鼠心脏

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据国外媒体15日报道,美国匹兹堡大学的科学家成功利用人体干细胞培育出跳动的老鼠心脏。这一研究成果让很多人对未来的人体器官培育充满希望。研究过程中,科学家首先摘除老鼠的心脏,而后剥离心脏细胞。在此之后,他们植入利用人体干细胞培育的多能心血管祖细胞,最后让心脏重新跳动。研究发现刊登在《自然-通讯》杂志上。

美科学家利用人体干细胞培育老鼠心脏的图片 第1张

美国科学家成功利用人体干细胞培育出跳动的老鼠心脏。这一研究成果让很多人对未来的人体器官培育充满希望。照片展示了一层密集的心肌细胞  由于所用的诱导性多能干细胞可通过皮肤活体组织获取,这一研究突破有助于在未来培育用于移植的人体器官。诱导性多能干细胞是成体干细胞,能够像胚胎干细胞一样转换成人体内的任何细胞。这种干细胞可用于治疗多种疾病,其中包括糖尿病和帕金森氏症。干细胞疗法并非对病症进行治疗,而是修复和再生受损部位。

美科学家利用人体干细胞培育老鼠心脏的图片 第2张

研究过程中,科学家首先摘除老鼠的心脏,而后剥离心脏细胞。在此之后,他们植入利用人体干细胞培育的多能心血管祖细胞,最后让心脏重新跳动  这是科学家第一次利用人体干细胞让自身细胞被剥离的老鼠心脏重新跳动。人体干细胞最后转化成心脏前体细胞,取代被剥离的细胞。这一研究突破意味着未来可以利用来自患者自身的诱导性多能干细胞培育用于移植或者在实验室测试药物的心脏以及其他器官。心脏病是英国的第一健康杀手,每年夺取近7.4万人生命,每天死于心脏病的人数在200人左右。在美国,平均每34秒就有1人死于心脏病,超过500万人患有心力衰竭,即心脏供血能力不足。

美科学家利用人体干细胞培育老鼠心脏的图片 第3张

在美国,平均每34秒就有1人死于心脏病,超过500万人患有心力衰竭,即心脏供血能力不足。照片中,医生正对一名男性心脏病患者进行电击复苏  美国匹兹堡大学的杨磊(Lei Yang,音译)博士指出有超过一半的心脏病患者对当前的治疗手段没有任何反应,而用于移植的捐献者心脏又非常短缺。他说:“科学家一直在进行再生医学和组织工程学研究,希望能够找到新的治疗手段,解决这个大问题。如果能够拥有取代心脏病发作后受损组织或者整个器官的能力,对这些患者来说将是莫大的福音。”

美科学家利用人体干细胞培育老鼠心脏的图片 第4张

科学家利用诱导性多能干细胞培育的一颗跳动的心脏。诱导性多能干细胞是成体干细胞,能够像胚胎干细胞一样转换成人体内的任何细胞。这种干细胞可用于治疗多种疾病,其中包括糖尿病和帕金森氏症。干细胞疗法并非对病症进行治疗,而是修复和再生受损部位  研究过程中,杨磊的团队首先摘除老鼠心脏的所有细胞。这一过程用到一系列制剂,历时大约10个小时。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。

美科学家利用人体干细胞培育老鼠心脏的图片 第5张

这一研究突破意味着未来可以利用来自患者自身的诱导性多能干细胞培育用于移植或者在实验室测试药物的心脏以及其他器官。心脏病是英国的第一健康杀手,每年夺取近7.4万人生命,每天死于心脏病的人数在200人左右  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。研究人员指出他们还需要进行进一步研究,让心脏的收缩足以满足泵血需要,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者降速。杨磊表示未来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。

此外,这项技术也可用于实验室的新型心脏病药物测试,或者了解胎儿心脏如何发育。杨磊指出:“我们的下一个目标是研究培育人体心脏肌肉‘补丁’的可行性。我们可以利用这种‘补丁’取代心脏病发作造成的受损部位。由于无需像培育整个器官那样需要大量细胞,这种培育的难度可能更低。”www.etUFO.org

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