德国科学家在修复受损心脏方面取得了重大进展,为无数患有心脏病和晚期心力衰竭的患者带来了希望。
哥廷根大学医学中心的研究人员开发了一种创新的实验室培养的心肌组织贴片,这些贴片由诱导多能干细胞(iPSCs)衍生而来,旨在解决传统心脏修复方法的局限性。这种突破性的技术旨在创造工程化心脏肌肉(EHM)贴片,以稳定和增强心脏组织。
心力衰竭通常是由于衰老、冠心病和其他健康问题引起的,是全球死亡的主要原因之一。项目首席研究员沃尔夫拉姆-赫伯特·齐默尔曼教授表示:“我们首次拥有了实验室培养的生物移植材料,它有潜力稳定和增强心肌。”
历史上,修复心肌组织的方法包括注射健康的肌细胞(心肌细胞)。然而,这些方法通常会导致注射细胞保留率低,并引发如心律失常和肿瘤等并发症。EHM贴片的发展旨在克服这些障碍。
该过程始于将捐献者的血液细胞重新编程为多能干细胞,这些干细胞可以再分化为各种细胞类型,包括心肌细胞。这些分化的细胞随后与提供结构支持的间质细胞一起培养,以生成新的心肌组织贴片。
初步试验在恒河猴上进行,模拟心力衰竭后植入这些贴片。结果显示,这些贴片不仅在植入后仍然存在,还促进了心壁厚度增加和功能改善。齐默尔曼指出:“我们在动物模型中证明,心肌贴片的植入适合于心力衰竭的长期心肌重建。”
基于这些结果,研究人员获得了人体试验的监管批准。一名46岁的女性晚期心力衰竭患者成为首位接受EHM贴片的人类受试者。在接受贴片三个月后,她接受了心脏移植手术,研究人员检查了她的旧心脏,发现贴片已良好整合并形成了自己的血液供应。
总体而言,人体试验旨在确定EHM贴片是否可以作为心脏移植的可行替代方案,特别是考虑到许多患者面临的漫长等待时间。虽然贴片仍在改进中,已有15名患者被批准接受该程序,未来可能有更多患者受益。
当前研究还表明,患者需要服用免疫抑制剂以防止排斥反应,类似于移植协议。但现有证据表明,贴片植入并未显著增加副作用或肿瘤风险。齐默尔曼强调:“挑战在于生成和植入足够的心肌细胞,以实现可持续的心脏修复而不产生危险的副作用。”
展望未来,这些工程化贴片的应用可能不仅限于心脏疾病;研究人员预计它们还可以用于治疗1型糖尿病、年龄相关性黄斑变性和帕金森病等疾病。
仅在德国就有超过20万人有资格接受这种疗法,这项研究的全球影响可能是巨大的。这类创新不仅代表了心脏医学的进步,也是拯救生命和改善患者预后的里程碑。
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