干细胞制造可跳动人工心脏：与心脏同尺寸

　　北京时间7月27日消息，据国外媒体27日报道，研究人员用干细胞制造出一个跳动的小心脏，称这项技术可能给医学带来一场革命。这种新型心脏将用于药物测试，让研究人员有机会深入了解心脏的发育过程。这个小心脏有微室，可像一个全尺寸心脏一样“跳动”。

　　希利和格莱斯顿心血管病研究所资深研究员同时又是加利福尼亚大学旧金山分校医学遗传学、细胞和分子药理学教授的布鲁斯-康克林博士联合开展了这项研究。《自然通讯》杂志刊登了这项研究。这些研究人员用生物化学和生物物理学线索提示干细胞分化和自我组织成微室等微米级心脏组织。

　　这种新型心脏将用于药物测试，让研究人员有机会深入了解心脏的发育过程。这个小心脏有微室，可像一个全尺寸心脏一样跳动。它的中心(红色)是心肌细胞，周边(绿色环)是一类结缔组织。这些组织依附在表面，将微室固定在培养皿上。

　　美国加利福尼亚大学伯克利分校的研究人员同旧金山格莱斯顿研究所的科学家密切合作，培养出这个人工心脏。他们表示：“培养跳动心脏组织的模板产生一个系统，它可用于早期心脏发育的一个模型和让怀孕更安全的一个药物筛选工具。”

　　加利福尼亚大学伯克利分校生物工程学教授凯文-希利说：“我们认为，这是第一个体外说明人类心室发育过程的实例。这项技术可能帮我们快速筛选出可能产生心脏先天缺陷的药物，指导我们确认哪些药物对孕妇具有危险。”

　　希利说：“我们的研究主要集中在早期心脏发育上，但人类多功能干细胞发展格局的基本原则和随后出现的细胞分化都可能产生大量不同的组织，为我们了解胚胎发生以及组织形态发生提供重要线索。

　　这些研究人员将未分化的干细胞放到一个有循环图案的表面上。这个表面有助于物理上调节细胞分化和生长。两周结束时，这些开始于一个二维表面环境的细胞以脉动微室的形式呈现出一个3D结构。

　　另外，这些细胞进行自我组织。这取决于它们放在表面周边还是中央。相比表面中央的细胞，边缘细胞经历了更大的机械压力和张力，好像更像形成结缔组织胶原蛋白的纤维母细胞。相比之下，中央细胞发育成心肌细胞。

　　开展这项新研究的科学家表示，制造早期心脏发育的模型很难在培养皿和组织培养板上完成。该研究领域通常和不同发育阶段动物的解剖有关，目的是弄清楚器官的形成以及发育过程出错的原因。

　　希利指出：“我们在研究中使用了源自病人的人类多功能干细胞，这意味着该研究领域的巨大变化。以前有关心脏微室的研究主要使用老鼠的心肌细胞。但对人类疾病来说，这是一个存在缺陷的模型。”