四川
上海科學(xué)家完成了一項(xiàng)此前被認(rèn)為極具挑戰(zhàn)性的壯舉：他們利用干細(xì)胞，在實(shí)驗(yàn)室里培育出了世界上第一個竇房結(jié)類器官。
這個米粒大小的結(jié)構(gòu)，正是心臟維持穩(wěn)定跳動的核心"指揮官"。
人類心臟每天跳動約十萬次，背后的節(jié)律控制，全靠一個不起眼的微小組織來完成，這就是竇房結(jié)。它位于右心房頂部，持續(xù)不斷地發(fā)出電信號，告訴心臟的上腔和下腔何時收縮、何時舒張，確保血液被精準(zhǔn)地泵送到全身。
一旦竇房結(jié)出現(xiàn)問題，心臟就會跳得過慢、過快或者節(jié)律紊亂，嚴(yán)重時會引發(fā)暈厥甚至猝死。全球每年有數(shù)百萬人因此不得不植入人工心臟起搏器。
問題在于，竇房結(jié)極其微小，從人體內(nèi)提取研究幾乎不可能，這讓科學(xué)家長期無法深入理解它的工作機(jī)制。
復(fù)旦大學(xué)附屬中山醫(yī)院的研究團(tuán)隊用人類多能干細(xì)胞，在體外成功誘導(dǎo)分化出了竇房結(jié)類器官。這些類器官不僅在結(jié)構(gòu)上高度還原了真實(shí)竇房結(jié)的細(xì)胞組成，更關(guān)鍵的是，它們能夠自發(fā)產(chǎn)生電信號，并保持類似真實(shí)心臟起搏節(jié)律的自主跳動。
這意味著，科學(xué)家第一次擁有了一個可以在實(shí)驗(yàn)室里反復(fù)研究、隨時觀察的"心臟指揮中心"模型。
這項(xiàng)突破的實(shí)際意義，至少體現(xiàn)在兩個方向上。
第一個方向是藥物篩選。許多心臟病藥物在研發(fā)階段都面臨一個棘手問題：無法在真實(shí)的人類心臟起搏組織上測試副作用。動物模型與人類心臟存在差異，細(xì)胞系又太過簡單。竇房結(jié)類器官的出現(xiàn)，提供了一個更接近真實(shí)生理環(huán)境的測試平臺，有望在早期就篩查出那些可能引發(fā)心律失常的潛在風(fēng)險藥物。
第二個方向，也是更令人興奮的一個，是生物起搏器。目前全球植入的人工起搏器是純機(jī)械電子設(shè)備，雖然救了無數(shù)人的命，但也有明顯局限，比如電池壽命有限、無法像真正的竇房結(jié)那樣響應(yīng)人體的神經(jīng)調(diào)節(jié)、長期植入存在感染風(fēng)險等。如果未來能將功能性的竇房結(jié)類器官移植到患者心臟，理論上可以實(shí)現(xiàn)真正意義上的"生物性"心臟起搏，完全融入人體的自主神經(jīng)調(diào)控系統(tǒng)。
當(dāng)然，從實(shí)驗(yàn)室的類器官到真正用于人體的治療手段，中間還隔著相當(dāng)漫長的路。
目前這項(xiàng)研究仍處于基礎(chǔ)研究階段，類器官能否在移植后與宿主心臟建立穩(wěn)定的電學(xué)連接，免疫排斥問題如何解決，長期存活和功能維持是否可靠，這些都還需要大量的動物實(shí)驗(yàn)和臨床前研究來驗(yàn)證。
類器官技術(shù)本身也在快速進(jìn)化。近年來，全球多個頂尖團(tuán)隊已經(jīng)成功培育出心室、腸道、肝臟、腦等多種類器官，但竇房結(jié)因其高度特化的電生理屬性，一直是這個領(lǐng)域的難點(diǎn)之一。中國團(tuán)隊此次的成果，被認(rèn)為填補(bǔ)了心臟類器官研究中的一項(xiàng)關(guān)鍵空白。
心臟病依然是全球頭號殺手，每年奪走近兩千萬人的生命。在這個背景下，任何能夠推動心臟疾病機(jī)制研究和治療手段創(chuàng)新的進(jìn)展，都值得認(rèn)真對待。
一粒會自己跳動的微小類器官，或許正是改變未來心臟病治療格局的起點(diǎn)。
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