用于心肌梗死和药物心脏毒性建模的心脏模子

在美国，有人每40秒就有一次心脏病发作，然而研究人员还没有一个模子能完全模拟心脏病发作后人类心脏的情形。

南卡罗来纳州医科大学和克莱姆森大学的一个研究小组开发出了直径小于1毫米三维多细胞组织的人体心脏器官，这些器官或微组织的功效与它们的全尺寸对应物类似。在这种情形下，心脏器官模子实际上像人类心脏一样跳动和缩短。

这个模子使用诱导多能干细胞，险些像“母细胞”，盘据和成熟成几种类型的心脏细胞相互作用和自我组装，形成器官。它与心脏病发作时发生的心理状态异常相似。这个模子基本上能够将心脏病发作的三维庞大特征，缩小到一个微组织模子中。

传统上，生物学家使用动物模子中的细胞，如小鼠或大鼠，来模拟正在研究的疾病。这些方式都有自己的瑕玷，有机物模子克服了这些瑕玷。

心脏器官样组织重建了人类心脏，与心脏病发作导致缺氧后发生的组织功效障碍异常相似。由于在心脏病发作后很难立刻获得样本，所以对心脏病发作的领会大多来自于在最初缺氧良久之后所做的考察。有机物模子填补了这一空缺，使缺氧后立刻可视化。这有助于更好地明白细胞在短期内的反映。

这个模子也使研究人员能够测试心脏药物是否能改善心脏病发作的效果。这有也助于确定一种药物是否能有效地预防这种损伤，或者防止对缺氧的有害反映。该模子还可以提供一种方式来测试一种在康健心脏中平安的药物在患病心脏中是否也平安。这些信息可以指导医生在心脏病发作时对有先发心脏病的患者更适当地开药。

简言之，该模子为研究人员提供了对心脏病发作早期事宜的明白，而这些事宜是他们以前从未有过的。下一步还想研究患者的遗传学对其预后的影响。实验室现在正致力于从具有差别效果的患者的细胞中缔造有机物模子。然后，这些器官可以辅助我们更周全地领会患者的特定基因特征若何影响其康复。

泉源：  Dylan J. Richards et al, Human cardiac organoids for the 

modelling of myocardial infarction and drug cardiotoxicity, 

Nature Biomedical Engineering (2020).

《血管与腔内血管外科杂志》

2020.06.15