心脏的 “原厂件”，真的能重新长出来？

家里的门用久了，要么关不严实、要么推起来费劲。

心脏里也有四扇这样的“门”，它们要是出了问题，可就不是开关不顺那么简单了。

2026年8月，美国匹茨堡大学医学院李广团队在顶级期刊《Cell Stem Cell》 上发表了研究论文，研究者们用干细胞在实验室里培育出了人类心脏瓣膜组织。清华大学医学实验班 2019 级博士生何远航（Yuanhang He） 为论文第一作者。

该研究论文在 Cell 子刊 Cell Stem Cell 上发表

图片来源：Cell Stem Cell

看到这个消息，你可能在想：干细胞是怎么造出瓣膜的？干细胞造的瓣膜跟我身体里的瓣膜是一回事吗？普通人什么时候能用上？

“心门”是什么？为什么它会出问题？

心脏就像一栋两层小楼，楼上楼下各两个房间。血液要在四个房间之间按固定方向流动，不能倒流——这就需要“单向门”来控制方向。

心脏里有四扇这样的门：二尖瓣、三尖瓣、主动脉瓣、肺动脉瓣。它们像门一样开合，让血液只往一个方向走。

这四扇门如果关不紧（关闭不全），血液就会倒流，心脏得加倍工作才能把血泵出去。如果打不开（狭窄），血流就会受阻，全身供血不足。两种情况都会让心脏越来越累，时间长了可能引发心力衰竭。

心脏四扇“门”的位置，它们控制着血流方向

图片来源：百度健康

门为什么会出问题？原因大致分三类。

有些人是天生的——瓣膜先天发育异常，就像出厂就带瑕疵的零件。

更多人是老化的。随着年龄增长，瓣膜会慢慢钙化、变硬、变形。数据显示，65岁以上人群中约有13.3%存在瓣膜问题。换算一下，每七八个老人里就有一个。

还有一类是疾病导致的。风湿热、感染性心内膜炎会直接损伤瓣膜结构。高血压和糖尿病也会加速瓣膜老化。

早期信号易被忽略，气喘、胸闷、腿肿常被当作普通疲劳

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中国有多少人“心门”有问题？这个数字比你想象的大得多。

我国约有2500万人受心脏瓣膜病影响。什么概念？差不多每50个中国人里就有一个。它已经成为继冠心病、高血压之后的第三大心血管疾病。

老年人是高发人群。平均每10位65岁以上老人中，大约就有1位存在心脏瓣膜问题。65岁及以上症状性重度主动脉瓣狭窄患者已接近200万人。如果得不到及时治疗，这类患者2年生存率只有50%，5年生存率只有20%。

我国约2500万人受心脏瓣膜病影响，65岁以上每七八人中就有一人存在瓣膜问题

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但问题在于，很多人根本不知道自己有这个病。心脏瓣膜病早期症状非常隐蔽——爬楼气喘、胸闷、腿肿，经常被当成普通疲劳，一拖就是好几年。

等发展到重度，出现胸痛、晕厥甚至呼吸困难时，往往已经错过了最佳治疗时机。这就是专家们常说的“低检出率”——大量患者在疾病中晚期才被发现。

怎么治？两种“人工门”各有利弊

如果瓣膜病变严重到一定程度，药物已经不起作用了，就得换一扇新的“人工门”。

目前有两大类选择：机械瓣和生物瓣。

机械瓣是金属或碳材料做的，非常耐用，基本不会再出问题。但缺点也很明显——血液流过金属表面容易凝固成血栓，所以患者得终生吃抗凝血药。吃这个药需要定期抽血监测剂量，而且有出血风险，生活质量受影响。

机械瓣和生物瓣各有利弊，选哪个需要综合考虑

图片来源：瓣膜网

生物瓣是用猪或牛的心脏组织处理的，优点是不用终生吃抗凝血药。但这类瓣膜会慢慢老化退化，平均用个十来年就得再换一次。对年轻人来说，意味着这辈子可能要做两三次手术。

简单说：机械瓣耐用但麻烦多，生物瓣省事但不耐用。选哪个，患者和医生得综合权衡年龄、身体状况、生活方式等各种因素。

而且别忘了，无论是机械瓣还是生物瓣，都是“死”的材料——没有生命、不会生长、不会自我修复。对儿童和青少年患者来说尤其棘手：换进去的瓣膜不会随着身体一起长大，过几年尺寸就不合适了。

干细胞技术，造一扇“活”的门

造一扇“活”的门，这就是这次研究的价值所在。

普通细胞可以被“逆转”回干细胞，再分化成心脏瓣膜需要的两种细胞

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研究者用的是人的诱导多能干细胞。简单说，就是把成年人身上的普通细胞（比如皮肤细胞或血细胞）“逆转”回干细胞状态，然后再引导它们变成想要的各种细胞。这项技术获得了2012年的诺贝尔奖，现在已经比较成熟了。

匹茨堡大学团队的做法是：先把干细胞诱导成两种心脏瓣膜里特有的细胞——瓣膜内皮细胞和瓣膜间质细胞。然后在一个邮票大小的平台上，让这两种细胞组合起来，长成一个有瓣膜结构的“类器官”。

在邮票大小的平台上模拟真实心脏的血流和跳动环境，让干细胞长出瓣膜组织

图片来源：Cell Stem Cell

关键是，研究者还模拟了真实心脏里的物理环境。他们让液体流过瓣膜表面模拟血流、用磁珠模拟心脏的收缩跳动。结果发现，这些物理力量对瓣膜的形成至关重要。

最终，这个邮票大小的模型上真的长出了功能性心脏瓣膜。它不仅长得像心脏瓣膜，还能模拟真实的发育过程和病变过程。

一颗悬挂在玻璃下并浸泡在透明红色溶液中的微型跳动人类心脏，由诱导多能干细胞（iPS）培养而成

图片来源：央视新闻客户端

研究者用这个模型做了几件事：把二尖瓣脱垂相关的基因突变引入瓣膜，瓣膜真的出现了脱垂；让瓣膜接触炎症蛋白，它变得僵硬，跟风湿性心脏病患者的瓣膜表现一致。这说明这个模型可以用来研究疾病是怎么发生的、什么药物可能有效。

离真正用上，还得等多久？

这次的研究成果是“ 类器官” ，也就是说，科学家们在实验室里造出了一个可以用来研究瓣膜病的“工具”，而不是造好了可以直接给人换上的“产品”。

类器官（Organoid）是具备器官结构与功能特征的细胞培养物，主要用于疾病建模、药物筛选与再生医学研究

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但这件事的意义依然很大。以前研究心脏瓣膜病主要靠动物模型——小鼠、斑马鱼等。问题是动物心脏瓣膜跟人类的差异很大，很多在动物身上有效的药，用到人身上就不灵了。

现在有了人类干细胞造出来的瓣膜模型，药物筛选可以更精准，发病机制可以研究得更清楚。这是通往“人造活瓣膜”这条路上必不可少的一步。

从类器官模型到真正能植入人体的活瓣膜，还需要跨过好几道关卡

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那真正能用的“活瓣膜”还要等多久？业内比较乐观的估计是10到15年。这期间还需要解决一系列问题：怎么让瓣膜足够结实、怎么让它跟人体免疫系统和平共处、怎么大规模生产、怎么通过临床试验验证安全有效。

对于心脏瓣膜疾病应建立“防-筛-诊-治-康”的管理方案，实现早期发现、及时干预和长期管理

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如果你或家里的老人出现爬楼气喘、胸闷、腿肿这些信号，建议去医院做个心脏超声检查。这是诊断瓣膜病的“金标准”，无创、不疼、费用也不高。40岁以上人群建议每2到3年查一次。

早发现、早处理，比等“门” 坏了再换要省心得多。

1. https://www.cell.com/action/showPdf?pii=S1934-5909%2826%2900271-7
2. https://peoplesdaily.pdnews.cn/tech/er/30052915089
3. https://wjw.beijing.gov.cn/bmfw_20143/jkzs/jksh/202510/t20251023_4236596.html
4. http://www.chinanews.com.cn/jk/2025/09-29/10491606.shtml#1
5. https://m.thepaper.cn/detail/31705234

作者：蝌蚪君

审核：刘颖 李培元 张超 杨柳

审核专家：马润林 中国科学院遗传与发育生物学研究所二级研究员，中国科学院大学特聘教授