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人工心肌的应用
时间:2017-12-01 10:32:54  作者:网站编辑  来源:再生医学
心肌组织工程研究引起了国内外科科研人员的重视。在修复梗死心肌的早期研究中Leor等将小块大鼠和人的胎儿心肌组织移植到梗死的大鼠心脏,移植物在梗死心肌中至少存活了2个月,这一发现为体外构建的工程化心肌组织用于心肌修复带来了希望。

  心肌组织工程研究引起了国内外科科研人员的重视。在修复梗死心肌的早期研究中Leor等将小块大鼠和人的胎儿心肌组织移植到梗死的大鼠心脏,移植物在梗死心肌中至少存活了2个月,这一发现为体外构建的工程化心肌组织用于心肌修复带来了希望。


心肌组织

  2002年Leor的研究团队又将大鼠胎儿心肌细胞种植到藻酸盐海绵多孔支架中,发现种植的心肌细胞在支架中存活并在24小时内形成跳动的多细胞簇。移植到梗死心肌部位后,一些心肌细胞发育为成熟的心肌纤维,移植组织具有广泛的新生血管,明显促进了移植物中心肌细胞的存活。这种移植物减弱了左室的扩张和心脏功能的进一步恶化。由于移植物只有小一部分是由心肌组织构成的,因此对心脏收缩功能的直接贡献不大。在羊的心梗模型研究中,通过在梗死心肌上防治网孔结构可以削弱左室扩张,保护左心室的几何形状。

  人工心肌还能够修复先天性心脏缺陷,由于目前可用的合成材料不会随着儿童的发育而生长,不能与心脏同步收缩,所以在修复心脏缺陷时有不足之处。Sakai等将大量胎儿心肌细胞种植到可生物降解的明胶支架中,体外构建出跳动的心肌组织补丁,然后用它替换同胞在Rvot中存活,而为种植细胞的补丁随着支架的降解,诱导纤维组织向内生长,补丁完全内皮化。但是支架降解后4周,补丁中能观察到明显的炎症反应。Krupnick等证实,种植了由间充质干细胞、聚四佛乙烯、聚乳酸网及I型和IV型胶原水凝胶组成的支架材料可完全替换心脏左室游离壁。

  再生因损伤、衰老、疾病等因素导致功能丧失的心肌组织逐渐成为可能,然而,心肌组织工程领域依然面临新的挑战;如何获得足够数量的种子细胞;提高种子细胞在三维支架材料中的存活率;促进工程化心肌组织血管生成和神经分布;人工心肌组织移植到体内后维持其结构和功能;与宿主心肌建立机械和电偶联;存在免疫排斥等问题。这些问题的不断克服,将对心血管疾病的治疗产生巨大的影响。

关键字:人工心肌、应用
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