IT时代网8月12日消息,由匹兹堡大学医学院细胞生物学系副教授Guang Li领导的研究团队,首次在类器官上成功培育出心脏瓣膜。类器官可理解为人类心脏腔室的微型简化版本,这些模型仅有邮票大小,却能模拟真实心脏瓣膜的发育与病变过程。
这项研究于8月11日发表在《细胞·干细胞》(Cell Stem Cell)杂志上,为理解和治疗多种严重心脏疾病迈出重要一步。
过往这类研究多依赖动物模型,毕竟动物心脏瓣膜的生长速度远快于人类——人类心脏瓣膜完全发育需近10周。但人类与动物瓣膜仍存在差异,要研究人类瓣膜疾病,类器官模型成了更优选择。
研究团队在由两类心肌细胞组合而成的心脏组装体表面培育出瓣膜,并设计多种方法刺激其生长:模拟作用于真实心脏的各种力、模拟血液流动介质、模拟瓣膜内皮细胞的内皮培养物,甚至用一组磁珠模拟肌肉收缩。
借助这个能模拟心脏瓣膜的类器官,团队建立了可研究四种瓣膜疾病的模型,其中包括二尖瓣脱垂等遗传性疾病。当引入相关突变时,发育中的瓣膜表现出二尖瓣脱垂迹象;在其他情形下,研究人员通过模拟或引入损伤,成功复现人一生中可能因瓣膜钙化、冷冻损伤以及低血糖和糖尿病并发症造成的瓣膜损伤。
团队还建立了后天性缺陷模型,后续将继续探索治疗方法,并计划提升组装类器官的复杂度,使其具备两个腔室,将瓣膜生长在腔室内部而非表面,以更好还原真实人类心脏。
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注:本文中包含AI辅助创作的内容。
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