多年以来,科学家已经开发了为数众多的微型人造器官,你几乎可以用这些“器官”拼凑出一个娃娃大小的完整“人体”。比如,迷你大脑被证明是有用的神经功能模型;用干细胞培育微型肾脏、肺和肝脏,经常被用来测试新药物,或研究疾病,最终的目标更是希望能制备全尺寸的替代器官用于移植。
在“鼠心变人心”的实验中,研究人员先从大鼠体内取出其心脏,然后施以称为“4-灌流插管”(4-Flow cannulation)的技术处理,将一种专门的溶剂注入心脏的静脉或动脉网络,同时维持正常血流和完整的循环。这些灌流是经过特殊设计的,能将大鼠的心脏细胞逐渐剥离,而心脏内部的基质则结构完整地保留下来。留下的框架由胶原蛋白和其他蛋白组成,血管完好无损,维持着心脏四腔和瓣膜的结构。这时,再用人体细胞附着、增殖在这个框架上,渐渐形成一颗微型的“人心”。心脏内保持着循环以维持正常的心脏内流动,并保持腔室的机械性扩张。“鼠心变人心”成功!
研究人员希望用这种技术开发人体心脏的医学模型,以测试、评估新药和治疗方法的安全性、有效性,从而避免使用动物模型引起的误差。当然,这样也减少了实验动物的使用量。
他们的研究在美国俄勒冈州波特兰举办的美国心脏病协会、美国基础心血管科学研究所2017年科学会议上展示。小云