在培養(yǎng)皿中構(gòu)建出能夠自主跳動(dòng)的微型“心片”
湖北日?qǐng)?bào)訊（記者文新）培養(yǎng)皿中養(yǎng)“心片”，并且在此基礎(chǔ)上研發(fā)新一代心臟類器官技術(shù)。近日，湖北大學(xué)張冬卉教授團(tuán)隊(duì)聯(lián)合有關(guān)團(tuán)隊(duì)取得的一項(xiàng)研究成果，在線發(fā)表于國(guó)際學(xué)術(shù)雜志《自然·通訊》。
過去，受限于傳統(tǒng)的科研方法，很難進(jìn)行人體心臟的直接體外研究，成為制約針對(duì)心臟疾病藥物開發(fā)的一個(gè)瓶頸。
張冬卉教授帶領(lǐng)研究團(tuán)隊(duì)針對(duì)這一瓶頸，通過人多能干細(xì)胞分化出的心肌細(xì)胞，結(jié)合先進(jìn)的組織工程技術(shù)和動(dòng)態(tài)培養(yǎng)策略，成功在實(shí)驗(yàn)室的培養(yǎng)皿中構(gòu)建出了能夠自主跳動(dòng)的微型“心片”。這不僅模擬了人類心臟的收縮及電傳導(dǎo)功能，還為心臟疾病的體外研究開辟了新的途徑。
隨后，張冬卉教授團(tuán)隊(duì)攜手上海交通大學(xué)醫(yī)學(xué)院附屬上海兒童醫(yī)學(xué)中心張浩教授團(tuán)隊(duì)，利用這一“心片”系統(tǒng)，進(jìn)一步研發(fā)出了一種在受損后能自我修復(fù)的新一代人類心臟類器官技術(shù)。
張冬卉教授介紹，新一代“心片”能夠精準(zhǔn)模擬心肌受損后的纖維化進(jìn)程及電傳導(dǎo)功能異常，為深入研究心肌損傷機(jī)制提供了寶貴的模型。基于此，研究團(tuán)隊(duì)針對(duì)促進(jìn)心肌修復(fù)的多個(gè)候選分子進(jìn)行了系統(tǒng)的藥效評(píng)估。通過一系列實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，按照抗凋亡、抗纖維化、促進(jìn)修復(fù)的順序，依次施加特定的小分子藥物處理，能夠顯著促進(jìn)受損心肌的有效修復(fù)。這一發(fā)現(xiàn)已在新生小鼠心室損傷模型及成體小鼠心肌梗死模型中得到了驗(yàn)證。
此外，這一可愈合“心片”體系的成功開發(fā)，以及配套的心肌損傷結(jié)構(gòu)與功能評(píng)價(jià)方法，不僅為心臟相關(guān)藥物的研發(fā)提供了一個(gè)原創(chuàng)性的實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，還有望提升新藥開發(fā)效率、助力安全性評(píng)估，對(duì)未來心血管疾病的治療策略制定具有深遠(yuǎn)意義。
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