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告别心脏衰竭困境:干细胞技术让衰竭器官重获活力
来源: | 作者:medical-100 | 发布时间: 2025-11-03 | 2 次浏览 | 分享到:

当心脏的跳动逐渐失去力量,医学该如何重新点燃生命的引擎?在人体内部,心脏如同不知疲倦的“泵机”,每日以数万乃至数十万次的节律搏动,持续将血液输送至全身各个器官。然而,一旦心肌细胞因疾病侵袭或意外损伤走向凋亡,这台维系生命的“核心设备”便可能陷入衰竭的绝境。


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尽管传统药物治疗与心脏移植手术能在一定程度上为患者延续生命,但传统药物治疗常受限于效果瓶颈,难以逆转器官衰退;心脏移植手术则始终被供体稀缺的难题所困扰,无法惠及更多患者。


直至2025年初,德国哥廷根大学医学中心携手来自多个国家的科研团队,在国际顶级期刊《自然》上发表了一项具有突破性的研究成果。这一发现,为深陷心力衰竭痛苦的患者们,点亮了“心脏再生”的新希望。


#1

心脏贴片的诞生


心力衰竭的根本原因是心肌细胞的大量丢失,导致心脏泵血功能下降。


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传统疗法如药物治疗或心脏再同步化治疗(CRT)虽然能够在一定程度上改善症状,但无法从根本上修复受损的心肌组织。科学家们尝试通过干细胞技术来重建心肌功能,但早期的干细胞注射疗法往往面临心律失常、肿瘤形成以及免疫排斥等问题。


为了克服这些挑战,Zimmermann团队采用了一种创新的工程化方法。他们通过诱导多能干细胞分化出具有成纤维细胞特性的细胞,并将其与胶原蛋白凝胶混合,制成了能够自发收缩的工程化心肌贴片(EHM)。


这些贴片通过微创手术被植入心脏表面,能够在心脏跳动时提供额外的收缩力,从而增强心脏的泵血功能。


在动物实验阶段,研究人员将EHM贴片植入了6只患有心力衰竭的恒河猴体内,并与7只未治疗的猴子进行对比。实验结果显示,接受5块贴片的恒河猴心壁厚度增加了15%,而每次心跳泵出的血液量也提高了10%。更重要的是,所有接受治疗的猴子均未出现心律失常或肿瘤等副作用,证明了这一疗法的安全性。


而在人体试验中,一名46岁的女性患者接受了10块EHM贴片的植入。这些贴片包含4亿个细胞,通过微创手术被放置在心脏表面。


在植入后的3个月内,患者的心脏功能得到了显著改善,病情稳定到足以接受心脏移植手术。科学家检查患者原心脏时发现,植入的贴片依然保持原位,并形成了细小的血管,表明它们正在吸收氧气和营养物质,与心脏组织实现了功能性整合。


#2

诱导性多能干细胞的核心作用


诱导性多能干细胞(iPSC)是这一研究的关键。


iPSC具有无限增殖和多向分化的特性,正是基于多向分化这一特性,研究人员们能够将其诱导分化为心肌细胞、成纤维细胞等多种细胞类型,为构建复杂的组织工程埋下了基础。


此外,iPSC的使用还避免了传统干细胞疗法中的伦理争议和免疫排斥问题。通过基因编辑技术,研究人员能够将iPSC分化出的细胞与患者的免疫系统进行匹配,从而显著降低免疫抑制剂的使用剂量。


“我们首次拥有了一种实验室培育的生物移植物,可以稳定并强化心肌。”论文合著者、德国哥廷根大学医学中心心脏外科医生 Ingo Kutschka 在近日召开的新闻发布会上表示。


研究人员也强调,该疗法很难完全替代心脏移植,但可以帮助那些正在等待心脏移植的晚期心力衰竭患者。


论文合著者、德国哥廷根大学医学中心药理学家 Wolfram-Hubertus Zimmermann 表示,只有不到 1% 的患者需要进行心脏移植,这种方法为目前处于姑息治疗中的患者提供了新的选择。


#3

未来展望与挑战


虽然 EHM 贴片在动物实验与首次人体试验中展现出巨大的潜力,但要推进至大规模临床应用,仍需攻克不少难关。


首先,如何进一步优化贴片设计,从而降低对免疫抑制药物的依赖,是未来科研工作需重点突破的方向。其次,在贴片长期植入人体后,如何确保其始终维持稳定状态与正常功能,同样是需要解决的核心问题。


除此之外,EHM 贴片的制备不仅成本偏高,还对实验室条件有着复杂严苛的要求。因此,在保障产品质量的基础上实现成本下降,成为推动该技术走向普及的关键所在。



#4

写在文末


哥廷根大学这项突破性研究,让《弗兰肯斯坦》中曾遥不可及的科学幻想逐步变为现实。那些由 iPSC 培育而成的心肌细胞,正为人类心脏领域的再生医学书写全新篇章。


当实验室里培养出的细胞,在患者胸腔中规律地搏动收缩,我们见证的不仅是一场医学技术的重大胜利,更得以窥见人类在对抗衰老与疾病道路上所蕴含的无限潜力。