科学家成功培育出一捆人类干细胞植入一颗芝麻大小的微小人造“心脏”。
这个脉动物质是第一个类似于人类心脏的自组织微型器官，包括一个被类心脏组织壁包围的中空腔室。
简单的类心器官，或称心形器官，已经被之前在实验室建造的，但仅使用支架、模具或基质来让细胞在周围组装。
这种新的心形模型自发地构建起来。科学家所要做的就是使用已知可协调人类胚胎心脏发育的六种信号通路来诱导培养皿中的多能干细胞。
其他研究已经成功培育出自组织眼睛类器官、自组织脑类器官和使用类似信号技术的自组织肠道类器官。
“并不是说我们使用的东西与其他研究人员不同，而是我们只是使用了所有已知的信号，”解释维也纳奥地利科学院生物学家 Sasha Mendjan。
已知这些信号会导致干细胞分化，允许这种人造器官，或类器官，在严格控制下形成不同的层次。
在实验室中生长仅一周后，研究人员注意到它们的细胞团已经形成了一种 3D 结构，可以有节奏地跳动，将液体挤入或挤出其类似室的腔体。
心形线的集合。 （Mendjan 实验室）
人类心脏是胚胎中形成的第一个器官，而且特别复杂。科学家们仍然不确定它是如何发展其所有功能的。
如果没有这些知识，就不清楚某些心脏畸形和疾病如何或为何发生，或者我们如何最好地治疗它们。
在自然界中，人类心脏首先形成心内膜管，然后分离成心肌和充满心肌胶的细胞外基质。只有这样，心室的内壁才会形成。
该团队的简单心形模型现在可以更好地理解“基本要素”。
“我们希望开发出更自然发育的人类心脏模型，从而能够预测疾病，”Mendjan 说。
他补充道：“我们认为，这种发展的‘隐藏魔力’，也就是我们还不知道的东西，是目前疾病建模效果不佳的原因。”
这一复杂过程如何通过信号传导发生尚不清楚，但作者希望他们的新模型能给我们带来更深入的了解。
最终，研究小组发现其类器官的心肌和心内膜细胞受到两个初始信号 WNT 和 ACTIVIN 的控制。一旦这些细胞构建块被创建，它们就开始相互作用，在跳动室内形成心室。
当研究小组使用冷钢棒冷冻迷你心脏的某些部分时，他们注意到一些细胞开始死亡，类似于心脏病发作期间发生的情况。与此同时，其他修复细胞开始迁移到损伤处并产生修复蛋白。
作者希望他们的模型能够让我们在将心脏药物用于临床之前测试它们的安全性和有效性。临床试验。今天，大约只有五千分之一的药物从临床前试验跨越到药物开发，这意味着还有很大的改进空间。
在实验室中用类心脏器官测试药物可能有助于提高成功率，使我们能够确定哪种药物有毒或在临床试验中不太可能产生任何影响。
Mendjan 和他的同事现在希望发展自组织心形线具有多个腔室，类似于我们自己的心脏，用于进一步研究心脏发育和潜在的治疗方法。
该研究发表于细胞。
