大鼠器官培育出人類「迷你心臟」：器官移植或將變革

這項突破或許將帶來藥物試驗的革命，使新研發的藥物可以在人工心臟上進行試驗；同樣的技術有朝一日或許還能用於實驗室培育可供移植的心臟。

近日，科學家在實驗室中成功培育出了一顆迷你人類心臟——通過一顆大鼠的心臟。

在這項研究中，科學家剝去了大鼠心臟上的細胞，只留下較為堅韌的「骨架」，然後在上面植入人類細胞，而這些細胞最終成功轉化為了心臟細胞。研究人員稱，這項突破或許將帶來藥物試驗的革命，使新研發的藥物可以在人工心臟上進行試驗；同樣的技術未來或許還能用於實驗室培育可供移植的心臟。

在實驗中，研究人員從大鼠體內取出了一顆心臟，然後採用被稱為「4-流插管」（4-Flow cannulation）的技術培育迷你人體心臟。

在美國心臟學會近期於俄勒岡州波特蘭市舉行的 「2017年美國基礎心血管科學會議」上，研究者彙報了這項突破性成果。心臟疾病已經成為美國的頭號致死病因，而這項成果將使科學家能更容易地開展心臟疾病研究。

迷你心臟將使新葯的安全性和藥效測試更容易進行，並將有助於開發人工培育心肌細胞的新方法。研究人員希望，通過這種方法，未來或許能培育出用於心臟移植的、功能齊全的人工心臟。

在實驗中，研究人員從大鼠體內取出了一顆心臟，然後採用被稱為「4-流插管」（4-Flow cannulation）的技術培育迷你人體心臟。這項技術是將一種溶劑注入靜脈和動脈網路，使研究人員可以剝去小鼠的心臟細胞，同時保留整個心臟內部的基質，用於重新填充人類的心臟細胞。

剝去心臟細胞後留下的「支架」其實就是心臟的框架，由膠原質和其他蛋白質組成。實驗過程中心臟的血管保持完整，心臟瓣膜和4個腔室也維持原來的結構，只是後來在上面生長的是人類細胞。整顆心臟的內部一直維持著正常的血液循環，並以此刺激心臟腔室的機械性擴張。

「通過嚙齒類動物器官的脫細胞化和再細胞化來開發迷你人體器官，將為基礎研究和藥理學應用研究提供更高質量的活體移植模型，」研究負責人、瑞典製藥巨頭阿斯利康製藥公司（AstraZeneca）的Duong Nguyen博士說，「我們主要關注如何保持大鼠心臟的內循環網路，方法是對上腔靜脈、升主動脈、肺靜脈和肺動脈——所謂的4-流——進行插管。」

科學家相信，有朝一日我們將可以從豬等動物身上取出心臟，然後用病人自己的細胞培育出可供移植的人體心臟。

研究人員表示，這種方法要比之前的蘭氏心臟離體灌流法——將溶劑注入大鼠心臟——更為先進。「最大的優勢在於同時接入冠狀動脈和心靜脈，」 Duong Nguyen博士說，「以此實現心臟徹底再細胞化和進行心室機械刺激的目的。」

掃描結果顯示，這顆迷你心臟的血管和瓣膜功能都正常。Nguyen博士表示：「這個迷你人體心臟是一個複雜的活體模型，將為器官移植研究帶來革命性影響。」科學家相信，有朝一日我們將可以從豬等動物身上取出心臟，然後用病人自己的細胞培育出可供移植的人體心臟。（任天）

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