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德國培育出與人類胚胎心髒相似的“微型心髒”

發布時間:2023-04-07 08:49:00來源: 新華網

  新華社柏林4月6日電 德國研究人員用幹細胞培育出與(yu) 人類早期胚胎心髒相似的“微型心髒”,可幫助深入理解心髒發育過程,尋找治療心髒疾病的新方法。

  德國慕尼黑理工大學日前發布新聞公報說,該校團隊培育的這種“微型心髒”直徑僅(jin) 0.5毫米,在電刺激下能像人類心髒腔室一樣收縮。它是第一種同時包含心肌細胞和心外膜細胞的類器官,研究人員稱其為(wei) “心外膜類器官”並進行了多項分析,相關(guan) 論文分別發表於(yu) 英國《自然·通訊》和《自然·生物技術》雜誌上。

  類器官是由幹細胞通過分化和自組織形成的三維細胞結構,具有人體(ti) 相應器官的部分特定功能和構造,對發育生物學研究、疾病建模、藥物篩選等有重要價(jia) 值。位於(yu) 心髒外層的心外膜細胞在發育過程中起著決(jue) 定性作用,它們(men) 能轉化成多種類型的心髒細胞,對心髒腔室的形成也很重要。

  人類受精卵發育三個(ge) 星期後,心髒開始形成,人們(men) 對這一階段心髒發育的了解還很少。研究團隊使用具有較強分化能力的人類多能幹細胞,用離心機使約3.5萬(wan) 個(ge) 細胞聚集成球,然後用調控胚胎發育的信號分子維甲酸刺激幹細胞。通過控製維甲酸的劑量和添加時間,成功使細胞球發育出類似早期心髒的結構。

  研究人員在心外膜類器官中發現了一種新的心髒祖細胞,此前人們(men) 隻在小鼠胚胎中發現過類似細胞,它們(men) 僅(jin) 在心髒早期發育階段短暫地出現,既能形成心肌細胞,也能形成心外膜細胞。祖細胞是幹細胞分化成特定細胞的中間階段。研究人員推斷,人類心髒早期發育階段也存在這種祖細胞。這一新發現有助於(yu) 弄清為(wei) 何胚胎心髒能自我修複,而成年心髒做不到。

  該團隊還采用一名努南綜合征患者的多能幹細胞,培育出具備相應疾病特征的心髒類器官。努南綜合征是一種遺傳(chuan) 疾病,會(hui) 導致心髒、骨骼等多方麵的發育缺陷。研究人員計劃下一步用類似方法研究其他影響心髒的遺傳(chuan) 性疾病,通過培育“個(ge) 人化”的類器官幫助尋找治療手段。

(責編: 王東)

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