第一個(gè)多腔心臟類器官揭示了人類心臟發(fā)育和疾病

心臟病每年奪去 1800 萬人的生命，但新療法的開發(fā)面臨瓶頸：迄今為止，尚不存在整個(gè)人類心臟的生理模型。一種反映心臟復(fù)雜結(jié)構(gòu)的新型多腔類器官使科學(xué)家能夠推進(jìn)藥物開發(fā)、毒理學(xué)研究和了解心臟發(fā)育的篩選平臺(tái)。

這項(xiàng)新發(fā)現(xiàn)發(fā)表在《細(xì)胞》雜志上，該研究使用了奧地利科學(xué)院分子生物技術(shù)研究所 (IMBA) Sasha Mendjan 團(tuán)隊(duì)開發(fā)的心臟類器官模型。

心血管疾病是全世界死亡的主要原因，但只有少數(shù)新療法即將出現(xiàn)。同樣，每 50 個(gè)出生的嬰兒中就有一個(gè)患有先天性心臟缺陷——而且，治療方法很少而且相距甚遠(yuǎn)，因?yàn)槲覀儗?duì)它們出現(xiàn)的原因知之甚少。

在理解心臟病和心臟畸形時(shí)缺少的是包含人類心臟主要區(qū)域的模型?，F(xiàn)在，IMBA 的 Mendjan 團(tuán)隊(duì)提出了第一個(gè)生理類器官模型，其中包括所有主要的發(fā)育心臟結(jié)構(gòu)，使研究人員能夠研究心臟病和發(fā)育。

2021 年，Mendjan 實(shí)驗(yàn)室推出了第一個(gè)由人類誘導(dǎo)多能干細(xì)胞形成的室狀類器官心臟模型。這些自組織的心臟類器官(或心形類器官)再現(xiàn)了胚胎發(fā)生早期心臟左心室的發(fā)育。

“這些心形天線是原理驗(yàn)證，也是向前邁出的重要一步，”Mendjan 說。“雖然大多數(shù)成人疾病影響左心室，左心室將含氧血液泵入全身，但先天性缺陷主要影響建立和維持循環(huán)所必需的其他心臟區(qū)域。”

在這項(xiàng)新研究中，IMBA 團(tuán)隊(duì)擴(kuò)展了他們之前的工作。研究人員首先分別導(dǎo)出了每個(gè)發(fā)育中的心臟結(jié)構(gòu)的類器官模型。“然后我們問：如果我們讓所有這些類器官共同發(fā)育，我們是否會(huì)得到一個(gè)像早期人類心臟一樣協(xié)調(diào)跳動(dòng)的心臟模型?”Mendjan 解釋道。

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