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《自然》突破性进展!德国科学家开发出可修复受损心脏的贴片
30 丨1周前
研究人员称,受损的心脏可以通过修补恢复正常功能,这一技术对于晚期心力衰竭患者来说被誉为一项突破性的进展。
根据最近的一项研究,心力衰竭影响着全世界超过 6400 万人,其原因包括心脏病发作、高血压和冠状动脉疾病。
对于心脏移植来说,可用的器官短缺,而人工心脏泵价格昂贵,并且并发症发生率很高。
现在,科学家相信他们已经取得了突破,他们发明了由跳动的心肌组成的可植入贴片,可以帮助心脏收缩。
这项研究的共同作者、德国哥廷根大学医学中心的英戈·库奇卡教授表示:“我们现在首次拥有了一种实验室培育的生物移植器官,它有可能稳定和强化心肌。”
这些贴片由从血液中提取的细胞制成,并经过“重新编程”以充当干细胞,可以发育成身体中的任何细胞类型。
就贴片而言,这些细胞会变成心肌细胞和结缔组织细胞。它们被嵌入胶原凝胶中,在定制模具中生长,然后将生成的六边形贴片成阵列附着到膜上。对于人类来说,这层膜的尺寸约为 5 厘米 x 10 厘米。
这项研究的另一位作者、来自哥廷根大学医学中心的沃尔夫拉姆-胡贝图斯·齐默尔曼教授表示,补片中的肌肉具有仅有四到八年历史的心脏的特征。
他说道:“我们正在将年轻的肌肉植入心力衰竭患者体内。”
研究小组表示,这种补片是一项重要的进展,因为直接将心肌细胞注射到心脏可能会导致肿瘤生长或导致心律不齐,而这可能是致命的。
然而,这些贴片可以植入更多的心肌细胞,并且保留率更高,而且似乎不存在此类不良影响的风险。
齐默尔曼及其同事在《自然》杂志上撰文,报告了他们如何在健康恒河猴身上测试这些贴片,没有发现任何与贴片有关的心律不齐、肿瘤形成或死亡或疾病的证据。
当研究小组在植入补片长达六个月后对动物的心脏进行研究时,他们发现心壁变厚——增厚的程度取决于所用补片的数量。
研究小组还在患有慢性心力衰竭等疾病的猴子身上测试了这种贴片。在这个案例中,研究小组发现了心脏功能改善的迹象,例如心壁收缩能力增强。
研究人员随后将这种方法应用于一名患有晚期心力衰竭的 46 岁女性。在这种情况下,补片由从捐赠者身上提取的人体细胞制成,并通过微创手术缝合到患者跳动的心脏上。
三个月后,患者病情稳定,接受了心脏移植手术,研究小组得以对切除的心脏进行分析。研究人员发现补片仍旧完好,血液供应也已恢复。
虽然使用捐赠者的细胞意味着需要进行免疫抑制,但研究人员表示,用急需的患者的细胞来制作贴片成本太高,而且需要太多时间,而捐赠者的细胞也为“现成的”贴片和更好的安全测试提供了机会。
研究团队表示,贴片的治疗效果需要三到六个月才能显现,这意味着它们并不适合所有患者。不过,已有 15 名患者接受了贴片治疗。
库奇卡表示:“我们正在进行的临床试验有望证明这种工程心肌移植是否能改善患者的心脏功能。”
齐默尔曼表示,其目的不一定是为了取代心脏移植。
他说:“它为目前接受姑息治疗且 12 个月内死亡率为 50% 的患者提供了一种新的治疗方法。”
伦敦帝国理工学院的 Sian Harding 教授称这项研究是一项开创性的研究,但表示还需要进一步的研究,尤其是因为贴片中的心肌细胞尚未完全成熟,而且血流建立缓慢。
谢菲尔德大学的伊普西塔·罗伊教授也对这项研究表示欢迎,并指出该手术比心脏移植手术的创伤性更小。
概念很明确,只要心脏受损,就可以修补。
杜塞尔多夫