人類心臟大約在母體懷孕3周后開始形成，即心臟發育的早期階段處于女性通常還不知道自己懷孕的時期。此外，動物心臟的研究結果不能完全對應到人類心臟上。因此，科學家對人類心臟形成的許多細節知之甚少。

　　為此，德國慕尼黑工業大學(TUM)誘導干細胞模仿人類心臟發育過程，得到了“微型心臟”。這種類器官可幫助研究人員深入理解心臟發育過程，尋找治療心臟疾病的新方法。相關研究近日發表于《自然-生物技術》《自然-通訊》。

　　TUM心血管疾病再生醫學教授Alessandra Moretti團隊報告了使用多能干細胞制造“迷你心臟”的方法。他們將約3.5萬個細胞放置在離心機中，使其旋轉成一個球體，并在接下來的幾周里，按照固定方案，向細胞培養物中添加不同的信號分子。

　　“通過這種方式，我們模仿了體內控制心臟發育的信號通路。”Moretti解釋道。

　　2021年，第一個被報告的心臟類器官同時具有的是心肌細胞和心內膜細胞。而通過上述方法培育出的“微型心臟”直徑僅0.5毫米，是第一種同時包含心肌細胞和心外膜細胞的類器官，其在電刺激下能像真正的心臟腔室一樣收縮。

　　“心外膜細胞在發育過程中起著決定性作用，它們能轉化成多種類型的心臟細胞，對心臟腔室的形成也很重要。”研究論文第一作者Anna Meier博士說，于是研究團隊將該“微型心臟”命名為“心外膜”。

　　除了成功制備類器官外，該團隊還在其中首次發現了心外膜類器官中發現了一種新的心臟祖細胞。通過對類器官中單個細胞的分析，他們確定這種細胞是在類器官發育的第七天左右形成的。

　　此前研究人員只在小鼠胚胎中發現過類似細胞，它們僅在心臟早期發育階段短暫地出現，既能形成心肌細胞，也能形成心外膜細胞。

　　“我們假設人類心臟早期發育階段也存在這種祖細胞，哪怕只存在幾天。”Moretti說。

　　上述發現可能為解釋為何胎兒心臟可自我修復，但成年人心臟不具備這種能力提供線索。

　　此外，研究團隊還利用一名努南綜合征(遺傳疾病，心臟、骨骼等多方面存在發育缺陷)患者的多能干細胞，培育出了具備相應疾病特征的心臟類器官。研究人員計劃用類似方法研究其他其他先天性心臟缺陷，以尋找治療方法。(來源：中國科學報 許悅)