7月2日,Nature Biotechnology雜志發(fā)表了來自美國華盛頓大學(xué)的一項突破性成果:科學(xué)家們成功利用人類干細胞恢復(fù)了患有心力衰竭的猴子的心臟功能。這一研究表明,這項技術(shù)將對心力衰竭患者有效。
多數(shù)心力衰竭是由心臟病發(fā)作導(dǎo)致的心肌死亡引起的。由于心肌不再生,受損區(qū)域會被不收縮的疤痕組織替代,心臟變?nèi)酢T谀骋粫r刻,心臟不能再泵出足夠的血液來為身體提供其運作所需的氧氣,這叫做心力衰竭,其癥狀包括疲勞、極度虛弱和呼吸急促等。
在美國,大約有650萬人患有心力衰竭,每年有60多萬人死于這種疾病。而目前尚未發(fā)現(xiàn)恢復(fù)心臟失去的肌肉功能的辦法。
突破成果
在這項新的研究中,研究人員以心臟大小和生理機能接近人類的獼猴為實驗對象,并誘導(dǎo)其心臟病發(fā)作(使心臟的左室射血分數(shù)從大約65%減少到40%,這足以使動物心力衰竭)。
兩周后,研究人員將從人類胚胎干細胞培育出來的心臟細胞注射到(獼猴)年輕的疤痕組織及其周圍。每只動物接受了大約7.5億個人類胚胎干細胞衍生的心肌細胞。為了進行比較,對照組被注射了一種無細胞的溶液,該溶液用于將干細胞注射到治療動物身上。
在治療后四周,他們發(fā)現(xiàn),未治療的對照動物的射血分數(shù)基本保持不變,保持在40%左右,但在治療后的動物中,射血分數(shù)上升到49.7%,大約是正常的一半。核磁共振成像( MRI )掃描顯示,在治療過的心臟中,新的心肌已經(jīng)在疤痕組織中生長,而在未治療過的動物中則沒有看到新的心肌。
接下來,研究人員繼續(xù)跟蹤觀察了2只治療過的動物和1只對照動物3個月。結(jié)果發(fā)現(xiàn),對照動物的射血分數(shù)下降,而治療過的動物(射血分數(shù))繼續(xù)改善,并從治療后四周的51%上升到三個月時的61%和66%——這基本上是正常的射血分數(shù) 。
此外,研究小組還發(fā)現(xiàn),人類心臟細胞在受試獼猴的心臟受損區(qū)域形成了新的肌肉組織,并且新的肌肉組織已經(jīng)取代了10%到29%的疤痕組織,與周圍的健康組織結(jié)合并發(fā)育為成熟的心臟細胞。
重要意義
通訊作者Charles Murry說:“我們的發(fā)現(xiàn)顯示,人類胚胎干細胞衍生的心肌細胞可以使獼猴心臟的梗塞重新肌肉化,并借此減少疤痕大小,恢復(fù)大量心臟功能。這將為心臟病患者帶來希望。”
Murry指出,他們的目標是開發(fā)一種在心臟病發(fā)作后不久就可以對患者進行治療的方法,以防止心力衰竭。“因為心臟細胞壽命長,所以無需額外的治療。此外,移植的干細胞也可通過基因改造來降低免疫排斥的風險。”
“我們希望用冷凍的‘現(xiàn)成’細胞創(chuàng)造一種‘一勞永逸’的治療方法,就像O-陰性血一樣,能夠進入任何接受者體內(nèi),且只產(chǎn)生適度的免疫抑制。 ”他總結(jié)道。
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