慕尼黑工业大学利用干细胞成功开发了一种“迷你心脏”类器官，提供了一个可以增强我们对心脏发育和疾病的理解的模型。这种创新的类器官由心肌细胞和外心脏层细胞组成，能够复制患者特定的心脏病，并可能减少未来药物开发中对动物测试的依赖。(艺术家的概念。)

慕尼黑工业大学(TUM)的研究人员成功诱导干细胞模仿人类心脏发育过程，从而产生“迷你心脏”或类器官。这一突破将使人们更深入地了解心脏发育的初始阶段，并将支持心脏相关疾病的研究。

人类的心脏在受孕后大约三周开始形成，通常在这个时期许多女性还没有意识到自己怀孕了。这个因素导致我们对早期心脏形成的复杂细节的了解相对有限。从动物研究中获得的见解并不完全适用于人类，因此慕尼黑工业大学团队创建的类器官对科学界具有重要意义。

一个由 35,000 个细胞组成的球

该团队与心血管疾病再生医学教授 Alessandra Moretti 合作，开发了一种利用多能干细胞制造“迷你心脏”的方法。大约 35,000 个细胞在离心机中旋转成球体。在几周的时间内，根据固定的方案将不同的信号分子添加到细胞培养物中。“通过这种方式，我们模仿了体内控制心脏发育程序的信号通路，”亚历山德拉·莫雷蒂解释道。该小组现已在《自然生物技术》杂志上发表了其研究成果。

首个“心外膜”

所得的类器官直径约为半毫米。尽管它们不泵血，但它们可以受到电刺激并且能够像人类心室一样收缩。Moretti 教授和她的团队是世界上第一批成功创建含有心肌细胞(心肌细胞)和心壁外层(心外膜)细胞的类器官的研究人员。在心脏类器官的年轻历史中(第一个心脏类器官于 2021 年描述)，研究人员此前仅使用心肌细胞和来自心壁内层(心内膜)的细胞创建了类器官。

“要了解心脏是如何形成的，心外膜细胞起着决定性的作用，”该研究的第一作者安娜·梅尔博士说。“心脏中的其他细胞类型，例如连接组织和血管中的细胞，都是由这些细胞形成的。心外膜在形成心室方面也起着非常重要的作用。” 该团队将新的类器官恰当地命名为“心外膜类器官”。