科學家製造出革命性新細胞類型能治療心臟衰竭!

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每年美國大約有61萬人因心臟疾病死亡,約佔死亡人口的四分之一。這是一個相當棘手的醫學難題:心臟損傷幾乎是不可逆的,因為心臟細胞無法再生。

但無法再生的情況很可能即將成為往事,研究人員已經發現如何製作出一種新類型細胞,它讓心臟能夠自我修復。這項新研究發表在細胞與幹細胞期刊(Cell Stem Cell)上,宣稱使用了讓研究人員能夠暫時”凍結” 幹細胞的革命性新技術以製作出這些可移植的細胞,。

心臟衰竭(heart failure,HF)是心臟負荷過重、或是心臟的含氧血液供應過低所導致,造成心臟肌肉細胞cardiomyocytes(CMs)的大量流失。Sheng Ding博士是Gladstone心血管疾病研究所(Gladstone Institute of Cardiovascular Disease)的教授,也是這項研究的共同作者,他說,”一次心臟病發作會死去至少十億個心臟細胞。”

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這些心臟肌肉細胞CMs不僅無法由心臟再生,他們也不能被新植入的CMs代替。Ding博士說,”新的心臟細胞被移植入患者心臟後無法生存,多數在一兩天之內會死亡。”

Ding博士的團隊認為如要克服這個問題,一種的可能方式是使用稱之為”祖細胞” (progenitors)的細胞。雖然這些祖細胞有點類似多功能幹細胞(幹細胞可以生成所有人體內發現的任何細胞),但還是有所區別,是即祖細胞已被編譯只能成為特定的細胞,包括心臟細胞。

當心臟在胚胎中形成時,心血管祖細胞(Cardiovascular progenitor cells,CPCs)就自然產生了,他們繼續成長為所有必要的心臟細胞類型,包括CMs。科學家能夠在實驗室中使用雞尾酒藥品從幹細胞產生這些心血管祖細胞(CPCs),在祖細胞發展成為功能齊全的心臟細胞之前停止其自然發展。這些實驗室製成的細胞被稱為”誘發性可發展心血管祖細胞”(induced expandable CPCs)。

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用新CPCs做出三種關鍵的心臟細胞

這些CPCs不僅可被誘發成長為新的心臟細胞,他們還可以無限複製,意味著我們可以注入具有自我修復能力的生物材料至受損的心臟中。為了驗證這個理論,科學家將含有這些CPCs的溶液被注射到心臟病發的老鼠身體中,這些CPCs已被”鎖定”將成長為各種型態的心臟細胞。

令人難以置信的是,這些新細胞90%都會自發地轉化為正常運作的心臟細胞,生長為新的血管和產生新的肌肉組織。相較之下,植入幹細胞則需要複雜的一系列信號才能開始成長為心臟細胞,毋寧是一項長足的進步。

老鼠的心臟功能有所改善至少為期三個月。原本的幹細胞來源是皮膚細胞,這讓我們看到一種極為誘人的未來可能性:患者自身的皮膚細胞可以用來治療自己的心臟疾病。

Ding博士表示,”我預測在未來幾年,我們將能以非常相似的方式製作出人類的心血管祖細胞,在那之後將會有人體試驗。”

來源: Iflscience