科学家利用塔萨尔蚕帮助培育人造心脏组织

科学家利用塔萨尔蚕帮助培育人造心脏组织

发布时间:2018-05-21    浏览量:43

马克斯·普朗克心肺研究所的科学家正试图通过在实验室中种植替代组织来修复受损的心脏组织。通过使用热带蚕生产的丝,研究人员创造了一个三维支架,他们可以将心肌细胞装入其中。他们希望这一研究将导致人工心脏组织将恢复完整的心功能的人遭受心肌损伤。

受损的人心肌无法再生。疤痕组织代替受损的肌肉细胞生长。来自巴德瑙海姆马克斯普朗克心肺研究所的科学家们正在寻求借助人工心脏组织恢复完整的心功能。他们成功地将心肌细胞装载到一个三维支架上,这个支架是用热带蚕生产的丝制成的。

在人体的所有器官中,人类的心脏可能是最适合表现和效率的器官。十年又十年,它继续在我们的身体周围泵血。然而,这种性能优化的代价很高:在进化的过程中,几乎所有身体自身在心脏中的再生机制都已失效。因此,心脏病发作对患者来说是非常严重的事件;死亡的心脏细胞是不可挽回的损失。其结果是心脏泵送能力和患者生活质量永久恶化。

在尝试开发修复心脏组织的治疗方法时,科学家们正在努力实现在实验室中培养替代组织的目标,然后将替代组织用于生产修复受损心肌的替代贴片。重建三维结构在这里提出了挑战。已经用许多不同的材料进行了实验,这些材料可以提供用于装载心肌细胞的支架物质。

?Bad Nauheim Max Planck心肺研究所研究组组长菲利克斯恩格尔( Felix Engel )说:“无论是天然纤维还是人造纤维,所有测试过的纤维都有严重的缺点。”。“它们要么太脆,受到免疫系统的攻击,要么不能使心肌细胞正确地附着在纤维上。然而,科学家们现在已经在印度的哈拉格普尔找到了一个可能的解决方案。

在那里的大学里,硬币大小的圆盘是由天蚕的茧制成的。据现就职于恩格斯实验室的印度科学家钦莫·帕特拉说,塔萨尔蚕生产的纤维比其他被测物质显示出多种优势。表面具有促进心肌细胞粘附的蛋白质结构。它也比其他丝纤维粗。这就是肌肉细胞在其上生长良好并能形成三维组织结构的原因。恩格尔说:“细胞之间的通讯是完整的,它们在20天内同步跳动,就像真正的心肌一样。”。

尽管取得了这些可喜的成果,但目前尚未将纤维的临床应用列入议程。恩格尔说:“与我们的研究不同的是,我们使用大鼠细胞进行研究,获得足够的人心肌细胞作为起始材料的问题尚未解决。”。据认为,患者自身的干细胞可以用作起始材料,以避免引发免疫反应。然而,干细胞转化为心肌细胞的确切过程仍是个谜。资料来源:马克斯·普朗克研究所

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