心肌細胞可被植入以使衰竭的心臟重新肌肉化（心肌再生），然而，該領域仍面臨著一些挑戰(zhàn)：難以使心肌細胞有足夠長時間的留存以實現(xiàn)持久治療效果，而又不產(chǎn)生難以忍受的副作用（例如心律失常和腫瘤發(fā)生）。
2025年1月29日，哥廷根大學醫(yī)學中心、德國心血管研究中心的研究人員在國際頂尖學術期刊 Nature 上發(fā)表了題為：Engineered heart muscle allografts for heart repair in primates and humans 的研究論文。
該研究使用誘導多能干細胞（iPSC）來源的心肌細胞和基質(zhì)細胞構建了工程化心?。‥ngineered Heart Huscle，EHM）同種異體移植物，在免疫抑制條件下將其植入心臟表面，對恒河猴進行的移植試驗表明，其在心力衰竭的恒河猴體內(nèi)具有長達 6 個月的長期留存，通過心肌再生增強了局部和整體心臟功能，并且增強作用呈劑量依賴性，且未觀察到心律失常和腫瘤形成等副作用。
在此基礎上，研究團隊進行了首次人體臨床試驗，通過植入工程化心?。‥HM），讓一位晚期心力衰竭患者實現(xiàn)了心肌再生。該研究通過系統(tǒng)的實驗設計和嚴謹?shù)臄?shù)據(jù)分析，展示了 EHM 在心力衰竭治療中的巨大潛力，為進一步臨床應用奠定了基礎。
以下是 DeepSeek 提供的論文總結（經(jīng)過生物世界修正）：
這篇論文題為：Engineered heart muscle allografts for heart repair in primates and humans（用于靈長類和人類心臟修復的工程化心肌同種異體移植物），發(fā)表于《自然》雜志，主要研究了使用誘導多能干細胞（iPSC）來源的心肌細胞和基質(zhì)細胞構建的工程化心?。‥HM）同種異體移植物，用于治療慢性心力衰竭的可行性和安全性。
研究背景與目的
心力衰竭是全球范圍內(nèi)的主要健康問題，現(xiàn)有的治療方法效果有限。心肌細胞移植被認為是一種潛在的治療方法，但面臨著植入細胞難留存、心律失常和腫瘤形成等挑戰(zhàn)。本研究旨在驗證工程化心?。‥HM）同種異體移植物在靈長類動物和人類中的安全性和有效性，并探討其在心力衰竭治療中的應用前景。
研究方法
1、細胞來源與分化：研究使用了四種恒河猴 iPSC 細胞系和一種人類 iPSC 細胞系，通過特定的分化方案將其分化為心肌細胞和基質(zhì)細胞。
2、EHM的構建：將分化的心肌細胞和基質(zhì)細胞嵌入牛膠原蛋白水凝膠中，培養(yǎng) 28 天形成工程化心?。‥HM）。
3、動物實驗：在裸鼠和恒河猴模型中進行了 EHM 移植實驗，評估了 EHM 的保留、功能和對心臟功能的影響。
4、臨床實驗：在一名晚期心力衰竭人類患者中進行了 EHM 移植，評估了移植后的心肌重塑和功能改善。
工程化心?。‥HM）的構建和表征
主要發(fā)現(xiàn)
1、恒河猴模型中的 EHM 移植：
EHM 在恒河猴心臟中長期保留（最長6個月），并顯著增強了目標心壁的收縮力和射血分數(shù)。
未觀察到心律失常和腫瘤形成。
通過組織病理學和磁共振成像分析，證實了 EHM 的功能性血管化。
2、裸鼠模型中的EHM移植：
移植的 EHM 在裸鼠心臟中保留了4周，并顯著改善了心臟功能。
3、人體臨床試驗：
在一名晚期心力衰竭人類患者中，EHM 移植后證實了心肌重塑，移植的心肌細胞在患者心臟中保留并顯示出功能改善。
EHM 移植實現(xiàn)人類心臟的心肌再生
研究結論
該研究表明，工程化心?。‥HM）同種異體移植物在靈長類動物和人類中具有長期保留和功能性心肌重塑的潛力，且未觀察到嚴重不良反應。這些結果為 EHM 在心力衰竭治療中的臨床應用提供了重要的支持。
意義與展望
這項研究為基于 iPSC 的心肌細胞移植治療心力衰竭提供了重要的臨床前和臨床數(shù)據(jù)支持。未來的研究可以進一步優(yōu)化工程化心?。‥HM）的構建和移植策略，探索其在更廣泛的心力衰竭患者中的應用潛力。
論文鏈接：
https://www.nature.com/articles/s41586-024-08463-0
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