近日麻省总医院的研究者们第一次成功利用人类心脏的组织“骨架”在培养箱中“种”出了一颗全新的心脏。
进行这次研究的是哈拉尔德·奥特(Harald Ott)领导的研究团队,他是哈佛大学医学院的助理教授。研究团队此前曾经在老鼠身上进行过试验。为了培植出一颗全新的心脏,研究人员需要构建出一个类心脏形状的支架。支架的构建期间需要用到蛋白质,这绝对是一个耗时颇长且困难重重的过程。
在2008年时他们就开创了从生物组织中“洗脱”细胞的技术,经过一系列洗脱处理之后,组织中的带有“个体特色”的细胞可以得到清除,只剩下细胞之间维持结构的胶原骨架。这些胶原骨架完好地保留了原有组织的结构,而且不会在不同个体间引发排异反应。接下来,只要能成功地把来自器官受体的细胞重新“种植”进去,就能得到与器官接受者能够完美匹配的新器官了。
对于晚期的心力衰竭患者而言,心脏移植是最重要的一种治疗方法,而配型问题和捐献器官短暂的“保鲜期”则给移植带来了不少障碍。
研究者们使用了 75 个来自新英格兰器官银行(New England Organ Bank)的心脏——它们来自器官捐献者,但被判定为不适合用于移植手术。经过脱细胞处理后,这些心脏保留下了完整的“骨架”和血管结构,它们也不会引发免疫反应。
接下来,就是重新“种植”细胞的时候了。研究者们从人类的诱导多能干细胞中分化出了心肌细胞,并让这些心肌细胞在脱细胞骨架中重新定植生长。首先进行测试的是小片的心脏组织,在经过十几天的培养之后,我们就得到了一条可以自发收缩的“重组心肌”。
最后,研究者们在加大的培养箱中培育起了整个的心脏。在模拟体内环境的培养基中经过14天的培养之后,心肌细胞们在胶原骨架上重新安了家。分析显示,这些细胞在新家中保持着活跃的新陈代谢,它们也显示出了收缩功能和具有心肌特征的电活动。
这项研究表明,这种脱细胞/再细胞化的处理方式对人类器官是完全可行的,不过,我们还不能立即得到用于临床的“重组心脏”。研究者表示,这次尝试所得到的“重组心脏”心肌组织尚不成熟,想要养出成熟、健全的心脏,还需要进一步改进培养技术,并且耐心等上更长时间。
不过,这依然是一项很值得期待的技术,等到这项技术能够应用时,那些被捐献出来却不幸无法直接进行移植的心脏们也就可以改头换面、重新“上岗”了。
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