中國(guó)微生物菌種查詢網(wǎng) 北京時(shí)間3月15日消息，據(jù)國(guó)外媒體報(bào)道，醫(yī)生們常說(shuō)，心臟病發(fā)作時(shí)，一定要搶占“先機(jī)”（心肌）。心臟需要依賴冠狀動(dòng)脈持續(xù)不斷的氧氣供應(yīng)，一旦血流受阻，氧氣供應(yīng)就會(huì)停止，心肌細(xì)胞在短短幾分鐘內(nèi)便會(huì)死去。在很多情況下，除非醫(yī)生能在一小時(shí)內(nèi)疏通阻塞，否則10億多個(gè)心肌細(xì)胞將徹底死亡、不可逆轉(zhuǎn)。
幸存者往往終身受心臟衰竭之苦，此類患者人數(shù)在英國(guó)約有45萬(wàn)。在心臟病發(fā)作后的五年內(nèi)，他們的存活幾率只有50%?！八麄兊男呐K最后變得極為虛弱，無(wú)法維持足夠的血液供應(yīng)，最終徹底停止運(yùn)作?！眲虬⒌遣剪斂酸t(yī)院的心臟病專家桑吉·辛哈（Sanjay Sinha）指出。
但就在接下來(lái)五年之內(nèi)，再生醫(yī)學(xué)也許能提供一種全新療法：培育活生生的、能夠跳動(dòng)的“心臟貼片”。與皮膚和肝臟等器官不同，心臟的自愈能力非常有限。心肌細(xì)胞每年的復(fù)制速度僅為0.5%，無(wú)法修復(fù)任何嚴(yán)重?fù)p傷。死去的細(xì)胞將被厚厚的、堅(jiān)硬的疤痕組織替代，導(dǎo)致這部分心臟徹底喪失功能。
目前，心力衰竭患者的唯一選擇便是接受心臟移植。但由于缺少器官捐獻(xiàn)者，英國(guó)每年僅能開(kāi)展200例心臟移植手術(shù)?！拔艺J(rèn)為我們永遠(yuǎn)不可能得到足夠的器官，因?yàn)槿ナ罆r(shí)年紀(jì)輕輕、心臟強(qiáng)健的捐獻(xiàn)人畢竟數(shù)量有限?！毙凉赋?，“死于交通事故或頭部受傷、且心臟仍可用于移植的人數(shù)非常少?！?br />
干細(xì)胞醫(yī)學(xué)或可提供一種替代療法。在臨床試驗(yàn)中，科學(xué)家從患者血液或骨髓中提取可分化為多種細(xì)胞的干細(xì)胞，然后直接將單個(gè)干細(xì)胞注入向受損心臟，試圖使其“重新肌肉化”。
雖然此類療法可使受損血管成功再生，改善心臟血流供應(yīng)，但在修復(fù)受損心肌細(xì)胞這一主要問(wèn)題上并無(wú)太大成效?？茖W(xué)家認(rèn)為，這是由于其中95%的干細(xì)胞都無(wú)法附著在心臟上，而是立即被血流帶走。
但辛哈與劍橋大學(xué)干細(xì)胞研究中心的干細(xì)胞生物學(xué)家團(tuán)隊(duì)共同提出了一種略有區(qū)別的方案：使用心臟貼片。
他們?cè)趯?shí)驗(yàn)室的小型培養(yǎng)皿中培育出了一些小小的、不斷跳動(dòng)的心肌薄片，每片面積不到2.5平方厘米，厚度約為半厘米。他們對(duì)血細(xì)胞進(jìn)行重新編程，將其變?yōu)橐环N特定類型的干細(xì)胞，能夠轉(zhuǎn)化為各類體細(xì)胞，如本實(shí)驗(yàn)中需要的心肌細(xì)胞、血管細(xì)胞和心外膜細(xì)胞。接著，科學(xué)家在特殊支架上培育這些心臟細(xì)胞簇，使其結(jié)構(gòu)接近真正的心臟組織。
“我們認(rèn)為這些貼片能夠被患者心臟自然同化的幾率很大，因?yàn)槲覀兣嘤慕M織含有全部細(xì)胞類型，且能夠相互溝通，并且已經(jīng)具備了跳動(dòng)和收縮的功能。我們知道，心外膜細(xì)胞對(duì)協(xié)調(diào)心肌發(fā)育格外重要，因?yàn)檠芯匡@示，在胚胎發(fā)育過(guò)程中，心外膜與正在發(fā)育的心臟常常相互影響?！?br />
辛哈正準(zhǔn)備用這些貼片開(kāi)展實(shí)驗(yàn)，首先以小鼠為實(shí)驗(yàn)對(duì)象，然后在豬身上進(jìn)行測(cè)試。若一切按計(jì)劃進(jìn)行，他或?qū)⒃谖迥曛畠?nèi)開(kāi)展首次人體試驗(yàn)。
跳動(dòng)吧，心臟
無(wú)獨(dú)有偶。在美國(guó)，一支由斯坦福大學(xué)、杜克大學(xué)和威斯康辛大學(xué)組成的科學(xué)家團(tuán)隊(duì)也在嘗試培育心臟貼片。
他們對(duì)未來(lái)的展望與辛哈類似：將超聲波與核磁共振掃描技術(shù)相結(jié)合，共同定位心臟中的疤痕組織。接著根據(jù)疤痕形狀，利用3D打印制造任意形狀或大小的定制化心臟貼片。隨后醫(yī)生打開(kāi)患者胸腔，將貼片直接附著在心臟上，并將其與已有靜脈和動(dòng)脈相連。
“對(duì)于嚴(yán)重心力衰竭患者，我們將在心臟不同部位附著多枚貼片。因?yàn)樾呐K為了適應(yīng)損傷，體積會(huì)有所膨脹。”參與該研究的威斯康辛大學(xué)再生醫(yī)學(xué)教授蒂姆·坎普（Tim Kamp）指出，“形狀可由原本的橄欖球變?yōu)榇髿馇蚧蚧@球?！?br />
該方法的主要挑戰(zhàn)在于，如何使貼片與心臟融為一體、保證同步跳動(dòng)。兩者之間的電連接一旦存在缺陷，便會(huì)激發(fā)心律失常。
“我們可以借助手術(shù)將貼片附在心臟上，但無(wú)法迫使它們‘兩兩聯(lián)手’，”坎普解釋道，“但我們希望能實(shí)現(xiàn)這一點(diǎn)。按照我們的預(yù)期，引起心肌收縮的電信號(hào)也可用于驅(qū)動(dòng)貼片按照相同速率收縮。”
辛哈認(rèn)為，若能攻克這些挑戰(zhàn)，不僅能拯救患者的生命，還可大大降低治療成本。
英國(guó)心臟移植手術(shù)的價(jià)格約為50萬(wàn)鎊（約合438.5萬(wàn)元），這其中包含了住院費(fèi)用。但對(duì)成千上萬(wàn)無(wú)法做移植手術(shù)的患者而言，后續(xù)治療和反復(fù)住院的費(fèi)用可能甚至更高。而相比之下，目前估算的心臟貼片療法價(jià)格只有7萬(wàn)英鎊（約合61.4萬(wàn)元）左右。
此外，由于這些貼片由患者自身血液培育而來(lái)，患者便不會(huì)出現(xiàn)心臟移植手術(shù)的諸多復(fù)雜情況，如注射高劑量免疫移植藥物等?！笆軗p心臟是一個(gè)高度發(fā)炎的環(huán)境，新組織很難在其中存活。”坎普指出，“心臟貼片的好處在于，它們就源自患者自身，因此心臟不可能出現(xiàn)排異反應(yīng)。”
研究人員稱，這項(xiàng)技術(shù)將改變?nèi)澜鐢?shù)百萬(wàn)患者的生活?！靶牧λソ吆芸赡軐?dǎo)致患者無(wú)法自理，”辛哈表示，“它讓人總是精疲力竭，甚至爬不了幾節(jié)樓梯。但有史以來(lái)頭一次，我們認(rèn)為自己能夠培育出活生生的心臟組織，不僅和患者自身組織一模一樣，還能和原有細(xì)胞神奇地合為一體，共同發(fā)揮正常生理機(jī)能。假如我們能在接下來(lái)幾年中做出進(jìn)一步修改，確保該技術(shù)百分之百安全，就能用它幫助這些患者重新過(guò)上正常的生活了?！?