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首个功用正常的微型人类心脏模型诞生,可用于研讨心血管疾病

密歇根州立大学的研讨人员,初次在实验室中创立了微型人体心脏模型,该模型具有一切首要心肌细胞、腔室和血管安排的心脏正常工作所需结构。图|在限制条件下仿照人类前期心脏发育的心脏类器官的发生在美国,心脏病是…

密歇根州立大学的研讨人员,初次在实验室中创立了微型人体心脏模型,该模型具有一切首要心肌细胞、腔室和血管安排的心脏正常工作所需结构。

图|在限制条件下仿照人类前期心脏发育的心脏类器官的发生

在美国,心脏病是榜首大逝世原因。密西根州立大学定量健康科学与工程研讨所的高档作者兼生物医学工程学助理教授埃托尔·阿奎尔说:“这些微型心脏构成了难以置信的强壮模型,能够史无前例的准确度研讨各种心脏疾病。”

现在,这项研讨以《在特定条件下仿照人类前期心脏发育的心脏器官的生成》为标题宣布在 bioRxiv 预印本上。

据悉,人类心脏类器官简称 hHOs,是经过仿照胚胎和胎儿发育环境的新式干细胞结构创立的。该研讨的榜首作者,阿奎尔实验室的研讨生尤纳坦·以色列表明,类器官意思是“类似于器官”,它是自拼装的 3D 细胞结构,能够在很大程度上归纳器官的特性和结构。

这项研讨采用了生物工程进程,该进程运用诱导的多能干细胞在几周后发生功用性迷你心脏。这些干细胞现已从患者那里取得授权,因而没有品德方面的顾忌。

阿奎尔说:“这一进程使干细胞基本上能够像在胚胎中那样,发育成心脏中的各种细胞类型和结构。”由于类器官遵从天然的心脏胚胎发育进程,因而研讨人员实时研讨了实践胎儿心脏的天然成长。

与当时贵重、吃力且不易扩展的安排工程办法比较,该技能能够更容易地一起创立多个 hHO。胎儿心脏发育和先天性心脏缺点研讨面对的首要问题之一,正是取得心脏发育的时机。此前,研讨人员仅运用哺乳动物模型,如捐献胎儿遗体和体外细胞来进行研讨。

可是本次研讨给这一局势带来改动,阿奎尔说:“现在,咱们能够一举两得了,无需运用胎儿资料或违背品德准则就能够研讨一种准确的人体模型,即经过一颗细小的人的心脏。这是向前迈出的一大步。”

由于该心脏类器官能够显现胎儿心脏怎么开展的史无前例的细节。阿奎尔表明:“在实验室中,咱们现在正在运用心脏类器官来仿照先天性心脏病,这是人类中最常见的先天性缺点,影响了近 1% 的新生儿。” “有了心脏类器官,咱们就能够研讨先天性心脏病的来源并找到阻挠其开展的办法。”

虽然 hHO 很杂乱,但远非完美。关于该团队而言,改善终究的类器官,是未来研讨的一个要点。类器官是胎儿心脏的小模型,具有代表性的功用和结构特征。可是,它们还没有人类的心脏完美。这也正是该团队正在尽力的方向。

阿奎尔地点团队对这些微型心脏的广泛适用性感到十分振奋。它们具有史无前例的才能,因而可用来研讨与心血管有关的疾病,比方化疗引起的心脏疾病、妊娠期糖尿病对胎儿心脏发育的影响等。

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