科学家报道,借助新的“突破性”干细胞技术,一名心脏失败的妇女一直保持活力。
这位46岁的女人经历了在2016年,随后出现严重的心力衰竭,其中心脏无法有效地泵入血液以满足人体的需求。当患者接受实验性干细胞手术作为临床试验的一部分时,她正在等待心脏移植。
在手术期间,妇女的心脏被植入了一小块心肌细胞,这些细胞是从实验室中的干细胞中生长的。根据杂志(Journal)发表的一篇论文,这10个补丁程序由约4亿心脏细胞组成,使女人保持稳定,直到她可以在三个月后接受心脏移植。 。
“现在,我们首次有实验室生长的生物移植,有可能稳定和增强心肌的潜力。”博士iko kuhka德国大学医学中心哥廷根的心脏外科医生在一次新闻发布会上说。
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与许多其他细胞类型(例如皮肤细胞)不同,心脏肌肉细胞如果像心脏病发作那样受到侮辱,无法轻易再生或修复自身。这种对心脏的损害会导致心力衰竭,这会影响美国约670万20岁及20岁以上的成年人根据疾病控制与预防中心(CDC)。疾病预防控制中心报道,在2022年,美国超过450,000次死亡证明中,心力衰竭被列为造成或主要的死亡原因。
据《大自然新闻》报道,除非接受心脏移植,否则一年中有一半以上的患有严重心力衰竭的人死亡,但可用的捐助者心脏有限。
为了补充这些有限的心脏移植,科学家改用了移植心脏肌肉细胞。在新的自然论文中,研究人员描述了一种从称为诱导多能干细胞(IPSC)的干细胞生长心脏组织的方法。科学家通过收集正常的成年细胞,然后将它们重新编程为“多能”状态,从而创建这些干细胞,从而将它们从中形成几乎所有细胞类型。
科学家鼓励这些IPSC在实验室中发展为心肌细胞和结缔组织。然后,研究人员将所得组织与胶原蛋白混合,形成可以植入心脏表面的微小斑块。
“移植物基本上是在心脏外面,”Dr. Jianyi Zhang这是伯明翰阿拉巴马大学的IPSC生物工程专家,他没有参与这项研究,他告诉《大自然》。 “这是一个突破。”
科学家首先在恒河猕猴上测试了类似的斑块(Macaa mocade)心力衰竭;在猴子上测试的斑块是用猴子干细胞生长的。六个月后,几只猴子的心脏壁增长了,比一组未处理的猴子,每个心跳的血液最多可高出10%。
在补丁程序中,猴子都被给予免疫抑制剂,以防止其免疫系统拒绝移植物。此外,没有一只猴子出现肿瘤或不规则的心跳,这在过去进行的类似研究中是一个问题。
猴子试验的成功使人在人类志愿者中进行了审判,其中一位是46岁的妇女。该妇女接受了心脏移植后,研究人员检查了她的旧心脏,发现植入的斑块已经生长了微小的血管,表明他们正在从体内收到血液和氧气。
“这很明显,您可以在失败的心脏中添加肌肉,并且我们可以在没有安全问题的情况下做到这一点,”Wolfram-Hubertus Zimmermann大学医学中心哥廷根的一名药理学家在新闻发布会上说。
最终的希望是,这种方法将帮助人们活到足够长的时间,以接受捐助者的心;它不是作为移植物的完整替代方法。
在正在进行的审判中,科学家到目前为止将斑块植入了其他15个人。他们还正在尝试更多猕猴,以找到一种方法来最大程度地减少免疫抑制剂药物的使用,从而有助于防止排斥,但可能会使患者容易受到感染和其他健康问题的影响。