功能性心肌再生在脱细胞的人体心中

Massachusetts综合医院（MGH）研究人员使用剥离的组分的组分采取了一些初步的步骤，这些捐助者将产生从诱导的多能干细胞（IPSC）产生的免疫应答和心肌细胞，这可能来自a潜在的收件人。调查人员描述了他们的成就 - 包括开发一种能够在今年早些时候在透露过程中支持整个人类心脏的自动生物反应器系统流通研究。

“产生功能性心脏组织涉及遇到几个挑战，”Jacques德雷特，博士，MGRE的再生医学（CRM），杰克·普雷斯（CRM），报告的牵头作者。“这些包括提供能够支持心脏功能的结构支架，这是专用心脏的供应细胞，以及一个支持性环境，其中细胞可以将支架扣除以形成能够处理复杂的心脏功能的成熟组织。“

该研究团队由MGHRS CRM Harald Ott，MD领导，MGH CRM和本文高级作者手术部。2008年，OTT开发了一种用洗涤剂溶液从供体器官剥离活细胞的程序，然后用适当类型的细胞重新灌注剩余的细胞外基质支架。从那时起，他的团队使用这种方法来产生功能性大鼠肾脏和肺，并具有脱细胞大型动物心脏，肺和肾。本报告是第一个对全部人体脱桨后剩余的基质支架进行详细分析，以及以三维和全心形式的心脏矩阵的透速。

该研究包括通过新英格兰机构银行捐赠的73人，决心不适合移植并根据研究同意恢复。使用最初在大鼠心中开发的过程的缩放版本，团队从脑 - 死者和那些经历过的人那里脱节心脏死亡。详细表征剩余的心脏支架证实了基质蛋白质和无心细胞的基质蛋白和结构的高保留，冠状动脉血管和微血管结构的保存，以及可以诱导排斥的人白细胞抗原的自由度。从两个供体基团到复杂的脱细胞化过程之间的器官反应之间几乎没有差异。

而不是使用遗传操作来产生IPSC成人细胞，该团队使用新方法用信使RNA因素重新编程皮肤细胞，这应该更有效，不太可能遇到监管障碍。然后他们诱导了多能细胞区分心肌细胞或心肌细胞，记录基因表达的模式，其反映了发育里程碑并以足够的数量产生细胞以获得可能的临床应用。然后将心肌细胞重新进入三维基质组织，首先进入薄的基质切片，然后进入15mM纤维，该纤维在培养上几天后开发成自发收缩组织。

最后一步反映了人类心肌的第一次再生多能干细胞在一个没有细胞的人类全心脏基质中。该团队将大约5亿个ipsc衍生的心肌细胞送入脱细胞心脏的左心室壁。这些器官在MGH团队开发的自动生物反应器系统中安装了14天，该系统既向器官灌注营养液，又施加环境压力(如心室压力)来复制活心脏的条件。对再生组织的分析发现了密集的ipsc来源的细胞区域，这些细胞具有未成熟心肌组织的表现，并在电刺激下显示出功能性收缩。

“再生整个心脏最肯定是几年的长期目标，所以我们目前正在工程上工作一种功能性心肌补丁，可以取代由于心脏病发作或心力衰竭而损坏的心脏组织，”盖头说。“在我们追求的下一步中，我们正在进行改善更多的方法心脏细胞- 整个心脏会采用数十亿的培养技术，以提高工程心脏组织的成熟和功能，以及以电子方式将再生组织整合到接受者心脏内的功能。“

团队领导Ott是哈佛医学院的外科助理教授，他补充说:“从患者来源的细胞中生成个性化的功能性心肌是迈向新型设备工程策略的重要一步，并可能使患者特异性疾病建模和治疗发现成为可能。我们的团队很高兴在未来的项目中进一步开发这两种策略。”

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