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谱系心脏组织节拍研究

个功能性的三维心脏:研究人员成功地从诱导的人类干细胞培养结构,可以作为心脏上腔的模型。组织有节奏地收缩,显示典型的基因活动并以类似于自然角色模型的方式响应药物。研究人员说,这些结构可以促进房颤治疗的发展。

对新治疗方案的需求很高:所谓的心房颤动是最常见的心律紊乱形式:全世界有超过3300万人受到影响 - 并且这一数字正在增加。在所谓的绝对心律失常中,心脏的心房功能受损。原因是心脏组织中的电激活冲动受到干扰,这导致不协调的收缩。这导致心房区域“闪烁”。那些受影响的人通常抱怨非特异性的抱怨,例如突然丧失表现和疲劳。最重要的是,心房颤动会增加发生血栓的风险,这可能导致中风或心力衰竭。

挑战心房颤动

不幸的是,现有的治疗方法还有很多不足之处:所谓的抗心律失常药只有有限的效果并且可能引起有问题的副作用。正如汉堡 - 埃彭多夫大学医学中心Marta Lemme所述的研究人员解释的那样,部分原因是因为新药开发没有良好的试验组织。动物模型具有有限的预测能力,因为人类和动物心肌细胞的特征不完全匹配。它不是在实验室中培育人心房心肌细胞或心肌细胞,而是证明它不太实用:隔离和人工培养效果不佳。Lemme及其同事的创新系统现在可以显着改善这种状况。

正如科学家们报道的那样,他们的新型测试材料是由所谓的人类诱导多能干细胞(hiPCS)产生的。它们来自人体皮肤或血细胞:使用某些实验室技术,成熟细胞返回胚胎状态,这允许重新发育成不同身体组织的细胞。结果,皮肤细胞最终可以转化为心脏细胞。此外,科学家解释说,某些物质可以对这些心脏细胞进行遗传改造,使它们特异性地发育成形成心脏心房组织的形式。

特殊的文化技术现在也使他们能够刺激重编程的心肌细胞,形成与心房肌肉组织非常相似的三维实体。测试表明,细胞具有相应的典型基因表达并且表现自然:当受到刺激时,结构有节奏地伸展和放松。研究人员报告说,他们以心肌细胞已知的方式对药物作出反应。

“这些心房肌条现在提供了对壳内房颤进行模拟和测试药物的机会,”Lemme总结道。“具体来说,我们现在将测试各种诱导实验性心律失常的方法。然后我们可以测试新的潜在药物,“科学家说。此外,研究人员希望进一步改进他们的系统,以使模型越来越类似于自然模型。

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