心脏类器官在个体化医疗中的突破性应用2025-10-28 08:48:21
心脏类器官的应用使得实现个体化诊断与治疗成为可能。利用患者的干细胞生成的心脏类器官,不仅能够精确反映个体的遗传背景和疾病特征,还能够用于定制化药物筛选和剂量调整,从而为每个患者提供最合适的治疗方案。例如,hiPSC-CMs等利用并用以评估普萘洛尔、维拉帕米、氟卡尼和RycalS107四种药物对细胞内Ca2+处理、收缩和分子特性的影响,从而在体外模拟病人对药物反应的可能性。Voges等细致描述了心脏分化、收获心脏细胞和产生血管化的人类心脏类器官的实验方案,通过该方案构建的血管化心脏类器官可用于高通量疾病建模、药物发现以及疾病诊断治疗等方面。这不仅提高了治疗效果,还极大地减少了潜在的副作用和不良反应,显著提升了医疗的个性化和精准化水平。目前,通过构建类器官来临床诊断和治疗的想法在免疫治疗、癌症的诊断与用药测试方面已经初见成效,心脏类器官及血管化心脏类器官也会在疾病诊断及个性化治疗领域逐渐发展,提高治疗的成功率。
血管化心脏类器官在模拟真实心脏组织的结构和功能方面具有显著优势,其通过整合血管网络,能够更精准地反映心脏的生理和病理状态。与非血管化的心脏类器官相比,血管化的心脏类器官在构建更复杂的心脏血管疾病模型、提高药物筛选的精准性、促进个体化诊疗的发展等方面展现出独特价值。血管化心脏类器官通过引入血管网络,能够更真实地模拟心脏的发育过程及病理过程机制。例如,Ghosh等使用hiPSC-CMs和原代大鼠心脏微血管内皮细胞构建出了一种多室自起搏血管化的心脏类器官,并对其进行心律失常相关研究,发现米托蒽醌会通过抑制线粒体钙离子转运蛋白破坏电-线粒体耦合,导致心律失常。
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。
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