科學家報導,借助新的“突破性”幹細胞技術,一名心臟失敗的婦女一直保持活力。
這位46歲的女人經歷了在2016年,隨後出現嚴重的心力衰竭,其中心臟無法有效地泵入血液以滿足人體的需求。當患者接受實驗性幹細胞手術作為臨床試驗的一部分時,她正在等待心臟移植。
在手術期間,婦女的心臟被植入了一小塊心肌細胞,這些細胞是從實驗室中的干細胞中生長的。根據雜誌(Journal)發表的一篇論文,這10個補丁程序由約4億心臟細胞組成,使女人保持穩定,直到她可以在三個月後接受心臟移植。 。
“現在,我們首次有實驗室生長的生物移植,有可能穩定和增強心肌的潛力。”博士iko kuhka德國大學醫學中心哥廷根的心臟外科醫生在一次新聞發布會上說。
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與許多其他細胞類型(例如皮膚細胞)不同,心臟肌肉細胞如果像心髒病發作那樣受到侮辱,無法輕易再生或修復自身。這種對心臟的損害會導致心力衰竭,這會影響美國約670萬20歲及20歲以上的成年人根據疾病控制與預防中心(疾病管制署).疾病預防控制中心報導,在2022年,美國超過450,000次死亡證明中,心力衰竭被列為造成或主要的死亡原因。
據《大自然新聞》報導,除非接受心臟移植,否則一年中有一半以上的患有嚴重心力衰竭的人死亡,但可用的捐助者心臟有限。
為了補充這些有限的心臟移植,科學家改用了移植心臟肌肉細胞。在新的自然論文中,研究人員描述了一種從稱為誘導多能幹細胞(IPSC)的干細胞生長心臟組織的方法。科學家通過收集正常的成年細胞,然後將它們重新編程為“多能”狀態,從而創建這些幹細胞,從而將它們從中形成幾乎所有細胞類型。
科學家鼓勵這些IPSC在實驗室中發展為心肌細胞和結締組織。然後,研究人員將所得組織與膠原蛋白混合,形成可以植入心臟表面的微小斑塊。
“移植物基本上是在心臟外面,”Dr. Jianyi Zhang這是伯明翰阿拉巴馬大學的IPSC生物工程專家,他沒有參與這項研究,他告訴《大自然》。 “這是一個突破。”
科學家首先在恒河獼猴上測試了類似的斑塊(Macaa mocade)心力衰竭;在猴子上測試的斑塊是用猴子乾細胞生長的。六個月後,幾隻猴子的心臟壁增長了,比一組未處理的猴子,每個心跳的血液最多可高出10%。
在補丁程序中,猴子都被給予免疫抑製劑,以防止其免疫系統拒絕移植物。此外,沒有一隻猴子出現腫瘤或不規則的心跳,這在過去進行的類似研究中是一個問題。
猴子試驗的成功使人在人類誌願者中進行了審判,其中一位是46歲的婦女。該婦女接受了心臟移植後,研究人員檢查了她的舊心臟,發現植入的斑塊已經生長了微小的血管,表明他們正在從體內收到血液和氧氣。
“這很明顯,您可以在失敗的心臟中添加肌肉,並且我們可以在沒有安全問題的情況下做到這一點,”Wolfram-Hubertus Zimmermann大學醫學中心哥廷根的一名藥理學家在新聞發布會上說。
最終的希望是,這種方法將幫助人們活到足夠長的時間,以接受捐助者的心;它不是作為移植物的完整替代方法。
在正在進行的審判中,科學家到目前為止將斑塊植入了其他15個人。他們還正在嘗試更多獼猴,以找到一種方法來最大程度地減少免疫抑製劑藥物的使用,從而有助於防止排斥,但可能會使患者容易受到感染和其他健康問題的影響。