看看科學家最近在實驗室裏培育出的人造心臟組織——就像真的一樣——既令人印象深刻又令人着迷。

研究人員製造出了心臟的心房——心臟的上腔室，可以將血液泵入心室或輸送到身體的其他部位。

這種人工組織能夠像真的人類心房一樣跳動、表達基因性狀並對藥物作出反應，這意味着在開發治療相關心臟疾病(如房顫)的藥物的過程中，它具有無法估量的價值。

該技術主要基於人體誘導性多能幹細胞(或叫hiPCSs)，它們是直接從成體細胞產生的幹細胞；科學家可以將其發育成所需的任何其他類型的細胞。

“這是首次在體外從近乎無限的hiPSC源處培育成的心肌組織。”研究人員之一，來自德國漢堡—埃彭多夫大學醫學中心的Marta Lemme說。

“對於學術實驗室和製藥行業都意義非凡，因爲爲了測試潛在的新藥，我們需要得到心房顫動的體外模型。首先一步就是獲得類似於人體心房肌細胞的細胞。”心肌細胞又稱心肌纖維，有橫紋，受植物性神經支配，屬於有橫紋的不隨意肌，具有興奮收縮的能力，可以對電擊和藥物產生反應。

關鍵的步驟，藉助被稱爲全反式維甲酸的維生素A代謝物，將供體細胞重編程爲合適的心房肌樣式。因爲人工組織與真實心臟非常相近，所以無論是藥物篩選還是疾病分析，它都是可用的模型。

“我們的3D人工心臟組織擁有特殊的價值，因爲可以使用患者的天然心房組織培養模型，所以能夠在分子和功能水平上，反映出患者心臟的狀態。”Lemme說。

直接受益的醫療領域包括對心律失常或心律不齊的研究——它有多種表現形式，但最常見的是房顫——心跳通常不規則，有時哪怕一動不動也會搏動得非常快，遠遠超過你靜止休息時的每分鐘100次心跳上限。

房顫可能導致頭暈、呼吸短促和疲倦，並且通常需用藥物控制心率或使用被稱爲導管消融的手段。後者使用射頻能量來消殺引起異常電化學節律的心臟細胞。

雖然人工組織看起來已經十分的逼真，但背後的團隊仍然認爲還有很大的提升空間。

“對我們來說，下一步要測試各種誘發心律失常的方法，研究心房顫動電重構的機制並測試新藥物。”

該研究已發表在《幹細胞報告》中。

本文譯自 sciencealert，由譯者 majer 基於創作共用協議(BY-NC)發佈。