现今越来越多的手段和技术应用于治疗心脏疾病，而心肌细胞是永久细胞且不可再生，所以很多患有心血管疾病的患者遭遇的最大问题就是其机体并不能进行有效的损伤后修复。人类的心脏是一种并不能进行再生的器官，而且心肌细胞的数量会随着年龄增长而不断下降，在损伤期间细胞就会流失，比如心脏病发作等，损伤的细胞通常会被结缔组织移除，这称之为纤维化过程，该过程会导致心脏泵血功能的缺失，而这就是心脏疾病同癌症一样死亡率较高的主要原因。
现今遇到很棘手的心脏病，例如严重的心肌病、大面积心肌梗死等，最终的治疗多是等待心脏移植。而心脏移植从配型到术后并发症，都使心脏移植变的更加困难。医学前沿给了我们更多的思考和机会。
3D打印真实心脏听起来不可思议，但目前一些医学团队有了一些半成功的尝试，年4月美国Louisville大学的团队成功的打印出心脏瓣膜和小静脉，不过目前还没有在人体上实验过。3D打印制造心脏模型已经不算新鲜。而3D打印真实心脏，涉及到的是3D打印技术中难度最高的一个分支——3D生物打印。首先需要对人体进行CT扫描并通过计算机软件分析结果，建立人体的心脏模型，。其次再将模型进行分离，分别打印心脏的各个部件——心脏肌肉、血管、心脏瓣膜和电组织。首先提取干细胞，通过采用不同的成长因子，将干细胞分化成不同类型的其他细胞；根据模型将相应细胞放在适当的位置，直到各个部件的三维结构完成。最后，将打印成型的各部件放入孵化器中进行培养，依靠细胞自身的生物发育反应实现组合。细胞依靠天然的自我组织性质连接血管，最终组合每个部件，促成心脏的发育。
通过微观世界寻找心肌新生命。研究者Liu和其同事对胚胎中心脏形成的机制进行了研究，他们非常好奇他们所发现的新型调节子是否能够将人类的成纤维细胞转化为心脏肌肉细胞。研究者Schwartz说道，我们首次通过研究来将人类的成纤维细胞转化为心肌细胞，而且我们希望这些microRNA调节子应该具有潜在的活性。文章中，利用小鼠遗传工具，研究者就在培养皿中追踪了小鼠心脏肌肉形成的关键过程，这项研究工作包括很多步，最重要的是，研究者首先在心脏的早期祖先细胞中鉴别出了大约个microRNA分子，随后研究者对这些microRNA进行筛选来寻找可以驱动心肌细胞形成的关键microRNA分子，最后研究者发现了关键的miR-/簇分子。最后研究者希望通过后期更为深入的研究，利用这些筛选出的microRNA分子来治疗人类心脏病发作以及心力衰竭等心血管疾病
“长期以来，心脏再生都是我们的目标，我们目前通过生物工程的方法制作出了功能性的心脏，这能够作为代替性器官给心脏衰竭患者进行移植。”医院再生医学中心的研究员JacquesGuyette说道。“培养出功能性的心脏组织需要克服一系列的困难”，Guyette说道：“这包括提供一个能够支持心脏功能的支架，一群分化除特殊功能的心脏细胞以及适宜细胞生存与发挥功能的环境”。通过体外再生“功能性的人体心肌细胞”的方法创造出了工程化的人类心脏。利用这一技术，虽然我们仍然需要一个供体的器官，但是可以与受体的细胞进行融合。这一技术需要利用“拆包”心脏重新培育出一个完整的心脏——即，将供体来源的活细胞与从受体分离培养得到的IPSC细胞分化出的心脏组织有机地结合在一起。这一步能够将供体器官中能够引发免疫反应的分子去除，代之以受体内的心肌细胞。
在该研究中，研究者们共收集到了73颗人类心脏，同时利用IPS技术分化得到5亿个心肌细胞，之后将它们种植到了“拆包”的心脏组织中。经过一段时间的体外培养，从心肌细胞分化出了较为完整的心脏。这是第一次利用IPS细胞培养出心脏的成功案例。培养好的心脏器官存放在自动生物反应系统中。该系统能够提供足够的营养以及类比生理条件下心脏器官的环境。希望这一技术能够早日应用于临床治疗，这将是广大亟待心脏移植患者的福音。
参考文献：
XiaopengShen,BenjaminSoibam,AshleyBenham,XuepingXu,ManiChopra,XiaopingPeng,WeiYu,WenjingBao,RuiLiang,AlonAzares,PeijunLiu,PreethiH.Gunaratne,MarkMercola,AustinJ.Cooney,RobertJ.Schwartz,andYuLiu.MiR-/-clusterisexpressedintheearliestcardiacprogenitorcellsanddrivescardiomyocytespecification.ProceedingsoftheNationalAcademyofSciencesoftheUnitedStatesofAmerica.Aug23;(34):-6.doi:10./pnas.1608256.EpubAug10.
GuyetteJP,CharestJ,MillsRW,etal.BioengineeringHumanMyocardiumonNativeExtracellularMatrix.[J].CirculationResearch,.
鍏ㄥ浗鐧界櫆椋?濂界殑鐧界櫆椋庝笓瀹?
联系电话：