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第1颗人造心脏：科学家用“皮肤干细胞”重新编程，第6天“心”开始跳动

密歇根大学用多功能干细胞，培养出第一颗人类的微型心脏。（图/密歇根大学）

科学家首次利用成年人的皮肤或血液细胞样本，创造了有史以来第一个功能齐全的微型人类心脏，它不但能跳动，且具有所有主要心肌细胞、腔室和血管组织的心脏正常运转所需结构。

根据New Atlas报道，这项研究是由美国密歇根大学（University of Michigan）医学院所提出，且研究不是利用具争议的胚胎干细胞， 这些心脏“类器官”（类似于器官）是通过模仿胚胎和胎儿发育环境的新型干细胞框架创建的。科学家们首先从成年人身上提取皮肤或血液细胞样本，然后将它们重编程为“诱导多功能干细胞”（IPSCs），这些干细胞可以分化成细胞甚至器官。

微型心脏成长到第6天，已经开始跳动。

过去它们已被用于创造迷你版的人体器官，如肾脏、肝脏、肺、血管甚至大脑，现在密歇根大学团队则把研发目标放到心脏。由于干细胞的取得都有获受验者的同意，因此也没有道德方面的顾虑，与之前利用具争议的胚胎干细胞试验大不相同。

计划主持人艾里特•阿吉尔博士（Aitor Aguirre）表示，这些微型心脏构成了“难以置信”的强大模型，可以精准的研究各种心脏疾病。“这个过程允许干细胞发育，基本上就像在胚胎中一样，发育成心脏中存在的各种细胞类型和结构，我们对干细胞下了指令，诱使它们制造类人心脏类器官（hHOs）。”

研究小组说，实验室中生长的微型心脏可以帮助密切追踪人类心脏的最初发育。到了第六天时开始跳动，第十五天它们已经长成大约1厘米宽的球体，并带有复杂的内部腔室。它们还包含所有主要的心脏细胞类型。

目前，这项研究以《在特定条件下模拟人类早期心脏发育的心脏器官的生成》（Generation of Heart Organoids Modeling Early Human Cardiac Development Under Defined Conditions）为标题发表在 bioRxiv 预印本上。

先前的微型心脏的研究，科学家大多是用利用大鼠细胞混合人类细胞，做成“具有人类细胞的大鼠心脏”，不仅涉及到 “人性化”的道德问题，且也不算真正的人类心脏。如今的方法速度更快，并也是真正的人类器官。

即使目前微型心脏与真正的人类心脏相比还有段差距，不过阿吉尔博士和他的团队仍对这些微型心脏的广泛适用性感到相当兴奋，表示它们具有相当大的潜力，未来可用于研究与心血管有关的疾病，如化疗引起的心脏疾病、妊娠期糖尿病对胎儿心脏发育的影响等。