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心脏类器官血管化技术的发展历程与突破2025-10-28 08:38:29

心脏类器官及心脏类器官血管化的发展历程可以追溯到2002年,当时Zimmermann等首次利用组织工程技术构建了分化的心肌结构,标志着心脏类器官研究的开端。到2024年,心脏类器官的发展已经进入到了血管化阶段,Quintard等开发了一种微流控平台,整合了功能性的血管化类器官,为心脏类器官的血管化研究提供了新的技术平台。这些研究不仅为心血管疾病建模和药物研发提供了新的工具,也为未来的器官移植和再生医学研究奠定了基础。

心脏类器官作为一种通过体外构建的由多种类型细胞组成的新型三维细胞模型,能够与体内的相应组织和器官保持高度的相似性,模拟其结构与功能。与二维细胞模型相比,心脏类器官克服了二维心肌细胞模型无基质成分、无器官特异性功能、无免疫系统、遗传异质性丧失等缺陷。与动物模型相比,心脏类器官具有人源性,可以克服动物与人类在结构和生理学上的差异,避免由于两者不同的发育和发病机制所带来的误差。
 
因此,相较于传统的心血管疾病研究模型,心脏类器官模型展现出了更高的生物学相关性和更精准的病理模拟条件。在心血管系统领域,研究人员已经通过不同的培养方式成功构建出了心脏类器官和血管化的心脏类器官并用于心血管疾病模型构建和药物研究,显示出基础研究和临床应用的巨大潜力。心脏类器官来源于诱导多能干细胞、胚胎干细胞和成体干细胞,在培养过程中,需要为干细胞提供细胞外基质,如Matrigel、胶原、脱细胞基质、聚乙二醇、甲基丙烯酸化HA等,以支持干细胞的分裂、分化和自组织;随着干细胞的分裂,干细胞数量不断增多。
 
出自《心脏类器官及其血管化在心血管疾病中的研究进展》作者李俊豪,赵方尧,杨健。