类器官的进展：培养皿中的迷你心脏

慕尼黑工业大学 (TUM) 的一个团队已经诱导干细胞模拟人类心脏的发育。结果是一种被称为类器官的“迷你心脏”。它将允许研究我们心脏的最早发育阶段，并促进疾病研究。

人的心脏在受孕后大约三周开始形成。这将心脏发育的早期阶段置于女性通常仍未意识到自己怀孕的时期。这就是为什么我们仍然对心脏如何形成的许多细节知之甚少的原因之一。动物研究的结果不能完全转移到人类身上。TUM 开发的类器官可能对研究人员有帮助。

一个由 35,000 个细胞组成的球

与心血管疾病再生医学教授 Alessandra Moretti 合作的团队开发了一种使用多能干细胞制造一种“迷你心脏”的方法。大约 35,000 个细胞在离心机中旋转成一个球体。在几周的时间里，不同的信号分子按照固定方案添加到细胞培养物中。

“通过这种方式，我们模拟了体内控制心脏发育程序的信号通路，”Alessandra Moretti 解释说。该小组现已将其工作发表在《自然生物技术》杂志上，并在《自然通讯》上发表了一项伴随研究。

有史以来第一个“心外膜”

由此产生的类器官直径约为半毫米。虽然它们不泵血，但它们可以受到电刺激，并且能够像人类心室一样收缩。Moretti 教授和她的团队是世界上第一批成功创建含有心肌细胞(心肌细胞)和心壁外层细胞(心外膜)的类器官的研究人员。在心脏类器官的年轻历史中——第一个在 2021 年被描述——研究人员之前只用心肌细胞和来自心脏壁内层(心内膜)的细胞创造了类器官。

“要了解心脏是如何形成的，心外膜细胞是决定性的，”该研究的第一作者 Anna Meier 博士说。“心脏中的其他细胞类型，例如连接组织和血管的细胞，都是由这些细胞形成的。心外膜在形成心腔方面也起着非常重要的作用。”该团队恰当地将新的类器官命名为“心外膜”。

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