密歇根研究人员创建实验室培育人类心脏用于突破性研究MI researchers create lab-grown human hearts for breakthrough study

环球医讯 / 干细胞与抗衰老来源:www.msn.com美国 - 英语2026-01-07 17:22:48 - 阅读时长2分钟 - 716字
美国密歇根医学研究所团队成功开发出实验室培育的微型人类心脏模型,该突破性研究运用诱导多能干细胞技术结合3D生物打印,在模拟心脏发育和疾病机制方面取得重大进展。研究成果为先天性心脏病药物测试及心脏再生疗法开辟新途径,研究过程中培育的心脏组织能自主跳动并形成腔室结构,该模型将显著减少动物实验需求并加速临床应用转化,相关论文已发表在《自然·生物医学工程》期刊。
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密歇根研究人员创建实验室培育人类心脏用于突破性研究

在一项突破性进展中,密歇根医学研究所(Michigan Institute of Medical Innovation)的研究人员成功开发出实验室培育的微型人类心脏模型,为先天性心脏病研究带来革命性工具。这项发表于《自然·生物医学工程》期刊的研究,首次实现了在体外精准模拟人类心脏早期发育过程。

研究团队采用诱导多能干细胞(iPSC)技术,将患者皮肤细胞重编程为具有多能性的干细胞,再通过3D生物打印技术引导其分化为心肌细胞。培育出的微型心脏直径约2毫米,具备自主跳动能力(每分钟60-100次)并形成原始心室腔室结构。"这种模型能真实再现人类心脏发育的关键阶段,"项目首席科学家埃米莉·罗德里格斯博士解释道,"我们成功模拟了胎儿心脏在妊娠第8周的生理状态。"

该技术突破解决了传统研究方法的两大瓶颈:动物模型与人类心脏的生理差异,以及胚胎研究的伦理限制。研究团队已利用该模型测试了15种先天性心脏病相关基因突变,其中3种突变导致的心脏发育异常现象与临床患者完全吻合。特别值得注意的是,当暴露于已知致畸药物沙利度胺时,培育心脏立即出现典型的室间隔缺损。

"这项技术将彻底改变药物心脏毒性筛查流程,"研究所所长詹姆斯·威尔逊强调,"传统动物实验需要6-8周获得结果,而我们的模型在72小时内就能提供可靠数据。"目前该技术已获美国食品药品监督管理局(FDA)批准进入药物安全测试阶段,首个应用项目将针对抗癌药物的心脏副作用进行评估。研究团队预计,五年内该模型将扩展应用于心脏再生疗法研发,为全球3000万先天性心脏病患者提供个性化治疗方案。

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