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最新进展:科学家开发出三维心脏类器官

日期: 2020-11-04
浏览次数: 588

       心脏是人体重要的器官,正常运作时向身体的其他部位不断供应新鲜的含氧血液。尽管心脏的功能看似简单,但它却是一个复杂的器官,其结构也更加复杂。目前,在活体中研究心脏的发育是一个复杂的过程,传统上很难在体外或在实验室中模拟。


       近日,来自东京医科牙科大学(TMDU)的研究人员发表了一项新的研究,他们使用小鼠胚胎干细胞构建出了类似于正在发育的心脏的三维功能性类器官。这一研究可能有助于研究心脏发育过程中的分子过程,以及开发和测试针对心脏病的新药研发。相关研究结果发表在《Nature Communications》期刊上。


科学家研究开发出三维心脏类器官


       在这项研究中,研究人员针对体内心脏发育所涉及的因素进行了研究,他们推测蛋白质成纤维细胞生长因子4(FGF4)以及由层粘连蛋白和actactin组成的复合物(LN / ET复合物)都是已知在胚胎心脏中表达,对于使心脏类器官和实际胚胎心脏之间的结构相似是必要和充分的。基于结构和分子分析,暴露于FGF4和LN / ET的小鼠胚胎干细胞与发育中的心脏显示出相当的相似性。


       此外,研究人员还观察了心脏类器官的细胞构成成分,结果发现,发现胚胎心脏的细胞包括所有四个腔室以及传导系统的细胞,都存在于胚胎发育过程中看到的结构组织中。重要的是,心脏类器官具有接近其体内对应物的功能特性。


       这一研究结果表明,心脏类器官的发育过程密切反映了体内胚胎心脏发育过程中的形态变化。而且,这一三维功能性心脏类器官与发育中的心脏非常相似。


       研究人员表示,要达到心脏功能结构上的复杂性水平,在心脏发育过程中,心脏会暴露出无数种信号。因此,要充分利用我们在心脏发育过程中对信号分子的了解,以便产生出更加符合心脏发育特征的类器官。



资讯出处:

[1]Jiyoung Lee, Akito Sutani,et al.In vitro generation of functional murine heart organoids via FGF4 and extracellular matrix[J].Nature Communications,2020,(9).

[2]Tokyo Medical and Dental University.Generation of three-dimensional heart organoids[N].Medical Press,2020-09-16.


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