新華社柏林4月6日電 德國研究人員用干細胞培育出與人類(lèi)早期胚胎心臟相似的“微型心臟”，可幫助深入理解心臟發(fā)育過(guò)程，尋找治療心臟疾病的新方法。
德國慕尼黑理工大學(xué)日前發(fā)布新聞公報說(shuō)，該校團隊培育的這種“微型心臟”直徑僅0.5毫米，在電刺激下能像人類(lèi)心臟腔室一樣收縮。它是第一種同時(shí)包含心肌細胞和心外膜細胞的類(lèi)器官，研究人員稱(chēng)其為“心外膜類(lèi)器官”并進(jìn)行了多項分析，相關(guān)論文分別發(fā)表于英國《自然·通訊》和《自然·生物技術(shù)》雜志上。
類(lèi)器官是由干細胞通過(guò)分化和自組織形成的三維細胞結構，具有人體相應器官的部分特定功能和構造，對發(fā)育生物學(xué)研究、疾病建模、藥物篩選等有重要價(jià)值。位于心臟外層的心外膜細胞在發(fā)育過(guò)程中起著(zhù)決定性作用，它們能轉化成多種類(lèi)型的心臟細胞，對心臟腔室的形成也很重要。
人類(lèi)受精卵發(fā)育三個(gè)星期后，心臟開(kāi)始形成，人們對這一階段心臟發(fā)育的了解還很少。研究團隊使用具有較強分化能力的人類(lèi)多能干細胞，用離心機使約3.5萬(wàn)個(gè)細胞聚集成球，然后用調控胚胎發(fā)育的信號分子維甲酸刺激干細胞。通過(guò)控制維甲酸的劑量和添加時(shí)間，成功使細胞球發(fā)育出類(lèi)似早期心臟的結構。
研究人員在心外膜類(lèi)器官中發(fā)現了一種新的心臟祖細胞，此前人們只在小鼠胚胎中發(fā)現過(guò)類(lèi)似細胞，它們僅在心臟早期發(fā)育階段短暫地出現，既能形成心肌細胞，也能形成心外膜細胞。祖細胞是干細胞分化成特定細胞的中間階段。研究人員推斷，人類(lèi)心臟早期發(fā)育階段也存在這種祖細胞。這一新發(fā)現有助于弄清為何胚胎心臟能自我修復，而成年心臟做不到。
該團隊還采用一名努南綜合征患者的多能干細胞，培育出具備相應疾病特征的心臟類(lèi)器官。努南綜合征是一種遺傳疾病，會(huì )導致心臟、骨骼等多方面的發(fā)育缺陷。研究人員計劃下一步用類(lèi)似方法研究其他影響心臟的遺傳性疾病，通過(guò)培育“個(gè)人化”的類(lèi)器官幫助尋找治療手段。
