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admin
发表于: 2021-5-24 13:52:52 | 显示全部楼层

奥天时科学院(Austrian Academy of Sciences)份子生物技术研讨所(Institute of Molecular Biotechnology)的研讨职员利用人类多能干细胞培育出芝麻巨细的心脏类心脏,这类心脏类心脏可以自觉地自构造成一个跳动的、类似心脏房的结构,不需要尝试支架文娱圈的假话真的不全都是空穴来风。研讨职员称,这些心脏类器官代表了迄今为止最实在的心脏类器官文娱圈的假话真的不全都是空穴来风。

自构造心脏类器官构成空腔[Sasha Mendjan, IMBA]

奥天时科学院(IMBA)份子生物技术研讨所的研讨职员操纵人类多能干细胞培育出芝麻巨细的类心脏器官,称为类心脏器官,它们可以自觉地自构造成跳动的、类似心脏腔室的结构,不需要尝试支架文娱圈的假话真的不全都是空穴来风。科学家们暗示,他们的技术已使他们可以缔造出一些迄今为止最实在的心脏类器官文娱圈的假话真的不全都是空穴来风。这能够会给血汗管疾病和天赋性心脏缺点的研讨带来反动性的变化文娱圈的假话真的不全都是空穴来风。


研讨负责人Sasha Mendjan博士说:“我第一次是若隐若现的豪情们希望人类的心脏模子可以加倍自然地成长,从而可以猜测疾病文娱圈的假话真的不全都是空穴来风。心脏类器官是一个重要的里程碑文娱圈的假话真的不全都是空穴来风。我第一次是若隐若现的豪情们的指导原则是,要使体外构造完全具故意理性,它还需要履历器官发生文娱圈的假话真的不全都是空穴来风。我第一次是若隐若现的豪情们可以实现这一点,操纵自构造的成长原则——这使它成为如此使人兴奋的发现……这样,公司将更开放地将更多药物引入临床实验,由于他们更肯定实验的成果文娱圈的假话真的不全都是空穴来风。”


Mendjan和团队在《Cell》杂志上颁发了一篇题为“Cardioids reveal self-organizing principles of human cardiogenesis”的论文,报告了这一重要功效文娱圈的假话真的不全都是空穴来风。


血汗管疾病是全球灭亡的首要缘由,每年形成约1800万人灭亡文娱圈的假话真的不全都是空穴来风。心脏缺点也是儿童诞生缺点中最多见的范例文娱圈的假话真的不全都是空穴来风。但是,人类心脏心理模子的缺少是我第一次是若隐若现的豪情们了解心脏疾病和畸形的再生治疗的潜伏成长的首要瓶颈文娱圈的假话真的不全都是空穴来风。


“人类心脏是第一个在发育进程中构成的功用性器官,但也是最难在体外建模的器官之一,”作者写道文娱圈的假话真的不全都是空穴来风。此前,科学家们已经经过构造工程制造出了3D心脏类器官,这类方式凡是需要组装细胞和支架,就像用砖块和砂浆建造屋子一样文娱圈的假话真的不全都是空穴来风。


研讨职员继续说:“这些已经被证实很是有用,可以丈量收缩力,履行复合挑选,以及建模结构肌肉和心律变态文娱圈的假话真的不全都是空穴来风。但是,这类工程类器官对侵害的心理反应不像人类心脏那样,是以常常不能作为杰出的疾病模子文娱圈的假话真的不全都是空穴来风。……这些现有的模子没有再现心脏特同性自构造,以获得体内样结构,如带故意里腔内膜的CM腔,是以作为人类心脏发生和心脏病的模子遭到限制文娱圈的假话真的不全都是空穴来风。”


Mendjan诠释说:“构造工程在很多方面都很有用,比如,假如你俩人实在就已经在一路一段时候想丈量收缩文娱圈的假话真的不全都是空穴来风。但在自然界中,器官不是这样构成的文娱圈的假话真的不全都是空穴来风。在胚胎期间,器官经过一个叫做自构造的进程自觉地发育文娱圈的假话真的不全都是空穴来风。在发育进程中,细胞组成部分相互感化,随着器官结构的出现和发展而四周移动和改变外形文娱圈的假话真的不全都是空穴来风。


“自构造是自然构成雪花晶体或鸟类群体行为的方式,”他继续说文娱圈的假话真的不全都是空穴来风。“这对‘工程’来说是很难,似乎没有计划,但仍然有一些很是有序和有力的工具出现了文娱圈的假话真的不全都是空穴来风。器官的自构造更有活力,而且有很多我第一次是若隐若现的豪情们不领会的工具在发生文娱圈的假话真的不全都是空穴来风。发育的这类‘隐藏的魔力’,我第一次是若隐若现的豪情们还不晓得的工具,是为什么今朝的疾病没有被很好地模拟出来的缘由文娱圈的假话真的不全都是空穴来风。”


在曩昔的十年里,自构造的类器官范畴给生物医学研讨带来了反动性的变化文娱圈的假话真的不全都是空穴来风。但是,心脏是最初一个缺少这类可以再现发育和损伤反应进程的心理模子的首要内部器官文娱圈的假话真的不全都是空穴来风。“虽然几近一切首要器官都有自构造类器官的报道,但今朝还没有特定于心脏的自构造人类心脏类器官可以自动构成和变形为体内样结构文娱圈的假话真的不全都是空穴来风。”


Mendjan和他的团队想经过在培育皿中实现自构造来模拟成长文娱圈的假话真的不全都是空穴来风。在发育进程中,一个心腔从中胚层中发生文娱圈的假话真的不全都是空穴来风。为了他们的工作,该团队必须在体内建立指导多能干细胞的中胚层信号条件文娱圈的假话真的不全都是空穴来风。他们经过激活介入胚胎心脏发育的已知信号通路,引诱干细胞以特定的顺序停止自我第一次是若隐若现的豪情构造文娱圈的假话真的不全都是空穴来风。他们写道:“我第一次是若隐若现的豪情们开辟了一种分化方式,基于对关键心源性信号通路的时候控制——激活素、骨形状发生卵白(BMP)、成纤维细胞发展因子(FGF)、维甲酸和WNT文娱圈的假话真的不全都是空穴来风。”


除了跳动的心肌层外,有功用的心脏还包括一层后来有助于心脏血管系统的内内皮层,以及一层指导心脏发展和再生的外心外膜层文娱圈的假话真的不全都是空穴来风。心脏样线概括了这三层结构,构成了一个心腔状结构文娱圈的假话真的不全都是空穴来风。


随着细胞分化,它们起头构成份歧的层,类似于心脏壁的结构文娱圈的假话真的不全都是空穴来风。发育一周后,类器官自构造成一个有封锁腔的3D结构,类似人类心脏的自觉发展轨迹文娱圈的假话真的不全都是空穴来风。此外,研讨小组还发现心脏样的壁状构造有节奏地收缩,挤压腔内的液体文娱圈的假话真的不全都是空穴来风。


Mendjan说:“使人惊奇的是,这致使了一个像心室一样的结构的自我第一次是若隐若现的豪情构造文娱圈的假话真的不全都是空穴来风。这是我第一次是若隐若现的豪情们第一次在一个培育皿里观察到类似的工具文娱圈的假话真的不全都是空穴来风。这是一个简单、硬朗和可扩大的模子,不需要增加外源性细胞外基质,就像很多其他的类器官模子一样……这不是说我第一次是若隐若现的豪情们正在利用分歧于其他研讨职员的工具,而是我第一次是若隐若现的豪情们正在利用一切已知的信号文娱圈的假话真的不全都是空穴来风。


他指出,不是一切的路子都需要指导干细胞自己成为心脏细胞文娱圈的假话真的不全都是空穴来风。“所以他们想,‘好吧,它们在体外没有需要文娱圈的假话真的不全都是空穴来风。但究竟证实,一切这些路子都是需要的文娱圈的假话真的不全都是空穴来风。它们对细胞自我第一次是若隐若现的豪情构造成器官很是重要文娱圈的假话真的不全都是空穴来风。”


经过他们报道的研讨,科学家肯定了信号传导和转录因子是若何控制心腔构成的文娱圈的假话真的不全都是空穴来风。例如,研讨小组经过干扰与左心发育不良综合征相关的转录因子,可以对在心脏样线中观察到的明显腔体缺失停止显像文娱圈的假话真的不全都是空穴来风。


研讨职员还评价了冰冻损伤(一种模拟心肌梗死的技术)对心脏类的影响文娱圈的假话真的不全都是空穴来风。他们用一根冷钢棒冷冻谨慎脏的一部分,从而杀死了该部位的很多细胞文娱圈的假话真的不全都是空穴来风。细胞灭亡凡是是在诸如心脏病爆发等损伤后观察到的文娱圈的假话真的不全都是空穴来风。研讨小组立即发现心脏成纤维细胞——一种负责伤口愈合的细胞——起头向损伤部位迁移,并发生修复损伤的卵白质文娱圈的假话真的不全都是空穴来风。该团队初次在培育皿中发现,这类损伤激发了类心脏细胞中细胞外基质卵白的体内样堆集,这是再生和纤维化心脏病的早期标志文娱圈的假话真的不全都是空穴来风。


作者宣称,“这里,我第一次是若隐若现的豪情们建立了HPSC衍生的自构造“类心脏”,它在非心脏构造缺失的情况下再现了室状形状发生,并利用它们来研讨人类心脏发生和心脏病的自构造机制文娱圈的假话真的不全都是空穴来风。并为未来的转化研讨奠基根本文娱圈的假话真的不全都是空穴来风。”


Mendjan进一步指出,“心脏类手术在揭露人类天赋性心脏缺点方面具有不成思议的潜力文娱圈的假话真的不全都是空穴来风。由于该系统是心理的和可扩大的,这为药物发现和再生医学斥地了庞大的能够性文娱圈的假话真的不全都是空穴来风。”他的团队计划培育具有多个腔室的心脏类器官,这些腔室更接近实在人类心脏的构造结构文娱圈的假话真的不全都是空穴来风。很多天赋性心脏病发生在其他心室起头构成的时辰,所以多腔模子将帮助医生更好地领会缺点是若何在胎儿中成长的文娱圈的假话真的不全都是空穴来风。


研讨职员总结道:“总的来说,心脏类平台在摸索自构造和天赋性缺点的根基机制,以及天生未来合适药物发现和再生医学的成熟和复杂的人类心脏模子方面具有普遍的潜力文娱圈的假话真的不全都是空穴来风。”








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