2007年9月10日

干细胞治疗修复受损的大鼠心脏

许多绿色区域中有黄色区域 在大鼠心脏中,人源性心肌细胞(黄色)与正常的心肌细胞(绿色)一起生长。华盛顿大学查尔斯·穆里(Charles Murry)

研究人员已经开发出一种通过使用从人类胚胎干细胞培养皿中产生的细胞修复受损大鼠心脏的程序。这一成就使科学家们对患有心脏病的人的治疗方法更加接近。

天然存在于胚胎中的一种细胞,称为干细胞,有可能变成体内几乎任何细胞或组织。这种能力使许多科学家相信,这些细胞可能对替换受损的细胞和组织很有用。在过去的几年中,研究人员在学习如何诱使胚胎干细胞成为实验室的其他类型组织方面取得了重大进展。

华盛顿大学的查克·莫里(Chuck Murry)博士领导了一个研究小组,试图开发一种修复受损心脏的程序。他们的工作由美国国立卫生研究院的国家心脏,肺和血液研究所(NHLBI),美国国家普通医学科学研究所(NIGMS)和美国国家生物医学成像与生物工程研究所(NIBIB)以及Geron公司资助。

先前的研究表明,人类胚胎干细胞可以在实验室中转化为心肌细胞,然后移植到大鼠心脏中。然而,修复受损的心脏提出了更大的挑战。研究人员估计,实际上需要修复受损心脏的细胞多出一千倍。他们意识到,在对心脏受伤的大鼠进行测试后,他们面临着更大的挑战。与他们在未受伤的大鼠心脏中获得90%的成功率相比,受损的大鼠心脏中只有18%掺入了人类细胞。

正如他们在科学杂志上解释的那样 自然生物技术于2007年8月26日在线发表,研究人员首先开发了一种制备具有更多心肌细胞的制剂的程序。然后,通过反复试验的过程,他们开发了一种复杂的化学混合物,称之为“生存混合物”,以保护细胞一旦进入大鼠体内就不会死亡。

所有接受改进的心肌细胞准备以及存活鸡尾酒的大鼠都在4周后将细胞植入受损的心脏。在几乎所有情况下,移植物都会形成新的心肌。植入的细胞看起来较小且较不成熟,但似乎已整合到心脏组织的组织中。研究人员没有检测到任何其他大鼠器官中的细胞,也没有找到肿瘤或其他不适当的组织形成的证据。

当他们进行心脏功能测试时,研究人员发现他们的治疗方法会使老鼠心脏受损的壁增厚,并提高其收缩能力。

这项研究表明,实验室中从人类胚胎干细胞中生长的心肌细胞可以改善受损大鼠心脏的结构和功能。研究人员说,下一步是在较大的动物中进行实验,例如猪或羊。尽管还有很长的研究路要走,但人类心脏病发作有一天可能会证明以类似的准备对治疗产生了反应。

—哈里森·温(Harrison Wein)博士

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