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CCTV纪录片:未来十年,干细胞技术的突破将彻底改变心脏手术

更新时间:2019-11-01 10:33:42 浏览量:

《诸病源候论》里说,心痛有九种,其中八种都不是真正的心痛。真正的心痛叫“真心痛”,“旦发夕死,夕发旦死。”这就是今天的心脏死,从发作到死亡,时间非常短暂。

为什么这么快呢?

清朝皇家钦定医学qw著作:《医宗金鉴》说:“心为君主之官,义不受邪。”心脏一般是不病的,一旦病了,就非常危险,有时候连抢救都来不及,更不用说怎么调养了。面对心脏病的痛处,如何修复一直是科学家共同专研的目标。

在近期CCTV-2《dy时间》栏目中,记者在直击G20专题报道中介绍了一种由诱导多能干细胞生长成的“心脏贴片”——由心肌细胞组成,具备心脏肌肉的基本功能。如果心脏出现问题,可以在做手术的时候直接把心脏细胞贴片贴到心脏上,从而完成心脏修复的工作。而这种科技将在未来不久得以实现。

带你了解诱导多能干细胞

诱导多能干细胞是对成熟细胞“重编程”得到的,像胚胎干细胞一样具备分化成多种细胞的潜力,可用于修复受损的组织和器官。

自2006 年人们发现人和小鼠的成纤维细胞能够被重新编程而生成诱导性多能干细胞 ,其特性与胚胎干细胞十分相似,这样就为药物研发、细胞治疗和基础研究创建了一种有价值的多能干细胞新来源。

从z1初发现诱导性多能干细胞 ,到目前的突破,我们的干细胞研究产品一直是诱导性多能干细胞研究中不可分割 的一环。从重编程体细胞到诱导性多能干细胞增殖、验证与分化,我们丰富的技术平台为干细胞工作流程的每个步骤都提供了优化工具。

心脏病是指涉及心脏及其血管、肌肉、瓣膜及传导系统的疾病,包括冠状动脉疾病、心力衰竭、心肌病、心脏瓣膜病和心律失常等。

人的心脏相当于一个人体血液循环的“动力泵”,如果心脏出现功能衰竭,人就会出现胸闷和全身水肿的症状。目前,绝大多数心衰患者通过终身服药来缓解症状,心衰严重者则可能需要心脏移植。

“心脏贴片”到底有多神奇?

所谓心脏贴片,长约3厘米,宽约2厘米,由2000万至5000万个患者自体干细胞组成。将该贴片缝合在心脏上后,它便能变为健康的肌肉,同时还会释放出可修复和再生现有心脏细胞的化学物质。

从大体上讲,“心脏贴片”的制作过程为:先将患者的体细胞重新编程为干细胞,再诱导干细胞分化为心肌细胞,再将生成的心肌细胞制成心肌贴片。在体外心脏手术中,可以在疤痕组织上缝上这样一块补片。

“心脏贴片”的细胞,从干细胞生长而来

科研人员成功地使用了许多不同的人类干细胞系,其中包括那些来源于胚胎和那些被人为地强迫或“诱导”进入其多能状态的细胞系。

可以从这些干细胞生长各种类型的心脏细胞:心肌细胞(负责肌肉收缩的细胞),成纤维细胞(为心脏组织提供结构框架的细胞),内皮和平滑肌细胞,形成血管的细胞。

研究人员将这些细胞以特定的比例放入胶状物质中,在那里它们自我组织并长成有功能的组织。该实验已经在小鼠实验中获得成功。

干细胞用于心脏修复需突破的瓶颈

致癌性:胚胎干细胞和诱导性多能干细胞都有较高的致癌风险,相对来讲,成体干细胞安全一些。然而,干细胞是来源于活体的制剂,它的致癌风险不容小视。

免疫原性:患者的免疫不耐受,是影响干细胞治疗效果的另一个重要因素。使用自身细胞不会产生排异反应,但是改造自身细胞十分耗时且费用高昂。而且,改造干细胞的过程中也会产生免疫问题。

存活率:干细胞注入人体后存活率很低,这限制了它的长期疗效。贫血的局部环境和再灌注损伤阻碍了干细胞的存活。更不利的是,再灌注过程会让活性氧和炎症细胞对心脏造成继发性损伤。

组织靶向性:直接将细胞注入损伤组织通常需要进行开胸手术,对轻中度心脏病患者而言十分不合适。血管内输送的方式更安全,然而如何将细胞定向输送到损伤的组织,是当前需要解决的问题。

存放/运输稳定性:冻融过程也会对细胞活性造成影响。干细胞来源于活体,在应用于临床前需妥善保存。即取即用的可能性微乎其微。

干细胞治疗糖尿病的展望

干细胞在很多医学领域已取得了很好的效果。糖尿病发病机制非常复杂,胰岛β细胞功能损害是非常重要的机制之一,但也涉及很多其他机制。

应该说,干细胞治疗是糖尿病治疗的一个方向,未来有可能还需在基础研究方面开展更深入探索,这样过渡到临床研究才会取得比较好的效果。

糖尿病并发症对糖尿病患者的寿命和生活质量造成了很大的影响。干细胞技术的发展,给糖尿病及其并发症的治疗带来了新希望。目前,利用干细胞来治疗糖尿病及其并发症的临床研究正在广泛开展,相信未来,更多的糖尿病患者会受益于此项技术。

近年来,国内大量的研究机构投入干细胞行业,国家政策也在逐年完善。在国家的大力支持下,企业、研究机构以及医院合作越来越广,我国干细胞行业的未来值得期待。因此,未来干细胞非常有希望治疗糖尿病,甚至是根治糖尿。

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