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科学可以修复一颗破碎的心

痛苦的分手和失去所爱的人会让我们心碎。但是,虽然时间通常是治疗这种心碎的唯一方法,但疾病和心脏损伤可能会让患者患上慢性疾病,并缩短预期寿命。

心血管疾病是这是世界上最主要的死因2015年,该地区有1770万人死于心脏病,其中740万人死于冠心病。冠心病包括冠状动脉中脂肪物质的积聚,这可能导致流向心脏的血液堵塞,最终导致心脏病发作。在心脏病发作期间,心肌缺乏氧气和营养物质,导致肌肉损伤和死亡。

传统的治疗方法主要是药物治疗以降低血栓形成的几率,以及血管成形术等手术。但是,由于需要更好的替代品,科学的不断进步使我们更接近于更有效地修复患病和受损的心脏。下面我们来看看5种新颖的方法。

1.跳动的心脏补丁



杜克大学的科学家们旨在通过用体外组织替代心脏病发作后失去的肌肉来预防心力衰竭。利用人类多能干细胞,他们创建一个心脏补丁由心肌细胞、成纤维细胞、内皮细胞和平滑肌细胞组成,16平方厘米,5到8个细胞厚。

研究人员已经在小鼠和大鼠心脏中展示了完整的功能和补丁的集成,突出了这项技术在修复受损心肌方面的潜力。在这些贴片应用于人类患者之前,它们需要做得更厚,并且需要更有效的血管化方法。

2.细胞周期激活因子基因的过表达


使用心肌细胞补丁修复因心脏病发作而受损的心脏的主要挑战之一是有限的细胞植入,随着时间的推移,很少有细胞被保留和存活。阿拉巴马大学伯明翰分校的研究人员发现了一种改善这一过程的方法overexpressing CCND2即细胞周期激活因子基因。

与未过度表达CCND2基因的小鼠相比,注射过表达CCND2细胞的小鼠显示出移植细胞数量增加,梗死面积(死亡组织面积)显著减小。

3.可注射的组织贴片

许多修复受损心脏组织的方法都涉及侵入性心内直视手术。这可能会给已经很脆弱的病人带来很多风险,比如大出血、炎症和心律失常。为了克服这个问题,多伦多大学的一组科学家进行了研究开发了一种可以注射的贴片而不是植入,放弃侵入性手术的需要。

这种贴片被设计成具有特殊的形状匹配行为,因此它可以在从针中取出后自行展开,同时保持植入贴片内的心脏细胞的活力。对注射了这种贴片的大鼠心脏的研究表明,心脏功能得到了改善,进一步的工作将评估这些改善是否会随着时间的推移而保持下去。

4.一种促进心脏再生的抗癌剂


在致力于开发一种针对Wnt信号分子的癌症药物时,来自德克萨斯大学西南大学的研究人员发现,给药豪猪抑制剂也可以帮助心脏再生.Wnt是一种参与组织再生和癌症的分子,豪猪是一种参与其产生的酶。

给药后,心肌细胞分裂数量增加,心脏泵血能力增强,纤维化程度降低。通过减少纤维化反应,该抑制剂可以帮助改善心脏伤口愈合,防止心力衰竭的发展。

5.光合细菌与光


心脏病,如心脏缺血,可导致血流减少和缺乏有效的氧气输送。斯坦福大学的研究人员开发了一种增加氧气流量和改善心脏功能的新方法:注入蓝藻(光合作用细菌)进入大鼠心脏,并利用光触发光合作用。

在将这种方法用于人类心脏之前,还需要进一步的发展,但这些初步的发现是有希望的,至少四周的心脏功能都得到了改善。

这些只是在修复和再生患病和受损心脏方面取得的许多令人兴奋的进展中的少数几个例子。我们很乐意听到您正在研究或听说过的其他新颖方法。

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安娜·麦克唐纳
安娜·麦克唐纳
科学作家
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