《财经》实习生李名清郭晓/文
以往的研究显示，单有皮肤细胞并不能直接长出一颗完整的心脏，但这没有阻挡住研究人员的探索。近日，美国麻省总医院再生医学中心就成功利用人体皮肤细胞，培养出了心脏组织，这项成果已发表在心血管顶级期刊《循环研究》（CirculationResearch）上。
器官的形成，需要细胞外基质作为一个支架来支撑细胞的堆叠成型，以创造一个合适的环境，能让新的心肌细胞重新填充支架并形成成熟的组织，从而执行复杂的心脏功能。该项研究的突破之处正是，研究人员首次分析了去细胞后的心脏支架结构。
为解决这一难题，研究人员选取了一些不适合做移植的心脏，他们用一种特殊的“洗涤剂”，剥离了这些心脏的残余活细胞，从而得到了适合“种植”新的心肌细胞的环境。
然后，研究人员用核糖核酸（RNA），这种存在于生物细胞以及部分病毒、类病毒中的遗传信息载体，把洗涤出的皮肤细胞重新编程为干细胞。这些多能干细胞再经诱导转变为心脏细胞。最后，研究人员将这些心脏细胞注入经清洗的心脏支架中。几天后，这些心脏细胞已能长成具有收缩功能的心脏肌肉组织。
对于患有心脏病和心力衰竭从而需要心脏移植的病人来说，这项研究未来将可能拯救他们的生命。
即便是能幸运地获得捐献器官，接受移植手术的患者还面临着排斥反应的风险，目前这依然是心脏移植面临的一大难题。心脏移植术后可能产生非特异性右心衰竭、急性肾功能衰竭及其他并发症。目前，手术后平均生存期为13年。
为了解决供体心脏的短缺，异种移植也是科研人员致力于探索的领域。异种移植，即通过基因工程方法把动物器官中会产生排斥反应和带有病毒的基因剪除，再移植给人类患者。此类研究在许多实验室中都已经获得成功，但是异种移植面对着生理功能、人体排异反应、动物自身携带的病毒风险及伦理问题。
采用自体细胞培养心脏组织，对于解决供体心脏匮乏和排斥反应都十分关键。此前，以色列科研人员曾用胚胎干细胞生成心脏细胞、内皮细胞和成纤维细胞三种细胞，然后把它们植入可生物降解的结构中。几周后，这些细胞合为一体，形成一小片搏动的心脏组织。这片心肌不足1平方厘米，布满微细血管，与构成心脏的复杂组织非常相似。这是科学家首次成功创造出包含所有关键细胞的心脏组织。
而这次美国科学家的最新研究是利用皮肤细胞。其实，利用患者自身的皮肤细胞造出心脏组织的技术，也是经过长期研究探索。
在2009年，英国、加拿大和美国的科学家分别找到了皮肤细胞转化成诱导多能性干细胞的相对安全的方法，从此开启了该研究方向的道路。2011年，美国科学家通过表达一些关键因子，加快了皮肤细胞转变为心脏细胞的过程。第二年，以色列科研人员就从两名心脏病患者身上，提取了皮肤细胞，在实验室将其培养成诱导多能性干细胞后植入心肌。培养出来的心肌细胞植入小鼠心脏后，并没有出现排斥反应。
此类研究主要依托于诱导多能性干细胞。诱导多能性干细胞可以分化成体内不同的细胞，进而形成身体的不同组织和器官，如骨髓中的造血干细胞等。北京大学分子医学研究所汪阳明教授接受《财经》记者采访时表示，“多能干细胞可用于各种疾病发病机理的研究、药物筛选以及再生医学，治疗因细胞死亡或退化导致的疾病，如糖尿病、心衰、帕金森症等。”
选取皮肤细胞作为研究和未来的治疗材料，主要因为其更容易获取。“在任意部位掐一块皮肤（1平方厘米）就可以用来作为初始材料。实际上也可以用血液细胞，甚至从尿液中获取的细胞。”王阳明说。
虽然距离生成完整的“活心脏”还有几年的时间，但制造出功能性的心肌片，已可以替代由于心脏病或者心力衰竭造成的心肌坏死部分，依然是治疗心脏病和心脏衰竭方面的重大突破。
随着干细胞技术的成熟完善，其成果会应用到更多疾病的治疗方面。不过，任何技术从研发到应用都需要过程，汪阳明表示，这些研究转化为成果还需等待一段时间，并且要对其存在的风险性有一定认知，“要对该领域抱有耐心，毕竟是人命关天的事情，不能只急着出成果”。
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