哥廷根大學(xué)醫(yī)學(xué)中心與德國(guó)心血管研究中心的研究人員在《自然》雜志上發(fā)表了題為“Engineered heart muscle allografts for heart repair in primates and humans”的研究論文。該研究展示了使用誘導(dǎo)多能干細(xì)胞(iPSC)來源的心肌細(xì)胞和基質(zhì)細(xì)胞構(gòu)建的工程化心肌(Engineered Heart Muscle,EHM)同種異體移植物在治療慢性心力衰竭方面的潛力。
心力衰竭是一個(gè)全球性的健康挑戰(zhàn),當(dāng)前的治療方法效果有限。雖然心肌細(xì)胞移植被認(rèn)為是一種潛在的解決方案,但面臨植入細(xì)胞難留存、心律失常和腫瘤形成等挑戰(zhàn)。本研究旨在評(píng)估工程化心?。‥HM)同種異體移植物在靈長(zhǎng)類動(dòng)物及人類中的安全性和有效性,并探討其在心力衰竭治療中的應(yīng)用前景。
- **細(xì)胞來源與分化**:研究采用四種恒河猴iPSC細(xì)胞系和一種人類iPSC細(xì)胞系,通過特定方案將其分化為心肌細(xì)胞和基質(zhì)細(xì)胞。
- **EHM的構(gòu)建**:將這些細(xì)胞嵌入牛膠原蛋白水凝膠中,經(jīng)過28天培養(yǎng)形成EHM。
- **動(dòng)物實(shí)驗(yàn)**:在裸鼠和恒河猴模型中進(jìn)行EHM移植實(shí)驗(yàn),以評(píng)估其保留情況、功能影響以及對(duì)心臟功能的作用。
- **臨床實(shí)驗(yàn)**:在一名晚期心力衰竭患者中進(jìn)行了EHM移植,以評(píng)估心肌重塑和功能改善情況。
1. **恒河猴模型中的成功**:EHM在恒河猴心臟中長(zhǎng)期保留(最長(zhǎng)可達(dá)6個(gè)月),顯著增強(qiáng)了心壁收縮力和射血分?jǐn)?shù),且未觀察到心律失?;蚰[瘤形成。組織病理學(xué)和磁共振成像分析證實(shí)了功能性血管化的存在。
2. **裸鼠模型中的驗(yàn)證**:在裸鼠心臟中,移植的EHM保持了4周,并顯著改善了心臟功能。
3. **人體臨床試驗(yàn)的初步成果**:首次人體臨床試驗(yàn)顯示,在一名晚期心力衰竭患者中,EHM移植后實(shí)現(xiàn)了心肌重塑,移植的心肌細(xì)胞不僅存活還表現(xiàn)出功能改善跡象。
研究表明,EHM同種異體移植物在靈長(zhǎng)類動(dòng)物和人類中具有長(zhǎng)期保留和功能性心肌重塑的能力,且無(wú)嚴(yán)重不良反應(yīng)。這為EHM在心力衰竭治療中的臨床應(yīng)用提供了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)和支持。未來的工作將繼續(xù)優(yōu)化EHM的構(gòu)建和移植策略,探索其更廣泛的應(yīng)用可能性,為更多心力衰竭患者帶來希望。