美國哥倫比亞大學(xué)的研究人員找到了一種利用組織工程學(xué)技術(shù)來修補(bǔ)受損心臟的新方法，這種技術(shù)能夠幫助心臟組織進(jìn)行自我修復(fù)。近日刊登在美國《國家科學(xué)院學(xué)報》上的這一醫(yī)學(xué)突破幫助人類在對抗當(dāng)今社會最嚴(yán)重的健康威脅之一———心血管疾病的征途上邁出重要一步。
在哥倫比亞大學(xué)生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)教授戈爾達(dá)娜·武尼亞克-諾瓦科維奇的帶領(lǐng)下，研究人員開發(fā)出一種治療心肌梗塞的全新細(xì)胞療法。他們首次成功將人體修復(fù)細(xì)胞的功能與全生物成分的支架結(jié)合起來使用。經(jīng)過體外培養(yǎng)的修復(fù)細(xì)胞具有更強(qiáng)的血管再造能力，并且能夠增加梗塞組織的血流量，而新型支架的用處就是把這些細(xì)胞輸送到心臟的受損部位。通過這種技術(shù)，研究人員能夠使修復(fù)細(xì)胞停留在梗塞部位(如果單純向患處注入修復(fù)細(xì)胞，就會有大量細(xì)胞白白流失掉)，同時提高梗塞部位的細(xì)胞存活能力與功能性(否則梗塞部位的細(xì)胞會因為供血不足而幾乎全部死亡)。
武尼亞克-諾瓦科維奇說：“這一新技術(shù)令我們非常興奮。這種方法具有很大的靈活性，我們認(rèn)為應(yīng)該可以很方便地用它來輸送用于修復(fù)心肌的其他類型的人體干細(xì)胞，幫助我們研究心臟修復(fù)術(shù)的原理。”
研究小組移除了人體心肌上的一些細(xì)胞，植入具有同樣結(jié)構(gòu)與機(jī)械特性的蛋白質(zhì)支架。他們在支架內(nèi)注入人體間充質(zhì)祖細(xì)胞(一種能夠發(fā)育成多種細(xì)胞的干細(xì)胞)，然后把這塊補(bǔ)片應(yīng)用在心臟受損組織上。補(bǔ)片促進(jìn)了新血管的發(fā)育，而且補(bǔ)片釋放出的蛋白質(zhì)能夠刺激原生組織進(jìn)行自我修復(fù)。不僅如此，研究小組還進(jìn)一步了解了細(xì)胞與支架設(shè)計對心臟修復(fù)過程的影響。
武尼亞克-諾瓦科維奇說：“令人振奮的是，我們進(jìn)一步學(xué)會了如何通過創(chuàng)造合適的細(xì)胞環(huán)境，來‘命令’(修復(fù))細(xì)胞發(fā)育成人體組織。這些細(xì)胞是真正的‘生物組織工程師’，我們只要創(chuàng)造出環(huán)境，它們就能完成任務(wù)。由于這種環(huán)境必須類似于真實的體內(nèi)環(huán)境，所以這一領(lǐng)域的工作需要由生物工程學(xué)家、干細(xì)胞生物學(xué)家與臨床醫(yī)師進(jìn)行跨學(xué)科合作才能完成。通過再造與替換受損組織，我們就能延長患者的生命，提高他們的生活質(zhì)量。”
武尼亞克-諾瓦科維奇及其研究小組已在沿著這條研究思路進(jìn)行其他多項研究。他們目前正在研究如何利用人體干細(xì)胞培養(yǎng)收縮性心肌補(bǔ)片。這樣的話，心肌的肌肉與血管部分就都能制造出來了。
他們還在研究上述心臟補(bǔ)片內(nèi)的修復(fù)細(xì)胞在被植入梗塞心臟組織后，是如何發(fā)育出機(jī)械能力和導(dǎo)電性的，以及這兩項功能如何才能在體外環(huán)境中復(fù)制出來。 |
