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科学家培养出非胚胎来源的人造动脉(图)
【字体: 大 中 小 】 时间:2003年06月09日 来源:
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[生物通讯]科学家从零开始,成功在实验室中培养出人类动脉。研究人员希望这一技术可用于为搭桥手术提供备用血管。
在美国,每年有650,000名冠心病患者需要进行心脏搭桥手术来改善心脏的血液供应。外科医生用来自身体其它部位的血管来避过血管的堵塞部分。但这些移植血管常常会再次阻塞,经过几次手术后病人就会用尽可用的替代血管。
这项研究发明的新技术可以培养出可储存的与供体匹配的动脉,杜克大学医学中心的Laura Niklason说。迄今为止,她的研究小组已培养出4条动脉,每条8厘米长,直径3毫米。
首先,研究小组刺激普通人体肌肉细胞进行分裂增殖。然后他们导入一个叫做hTERT的基因使细胞寿命更长。接下来,他们将细胞在一个马鞍型可生物降解聚合体上培养。2个月后,支持的聚合体分解,留下一个“密集的、管状的肌肉结构。”Niklason介绍说。内壁细胞在内部脱落后,人造动脉就形成了。
[AD340X300]“在用于移植前,我们需要确定这样的血管是否安全。”英国伯明翰大学从事动脉和静脉研究的Asif Ahmed说。90%的人类肿瘤细胞中都含有hTERT基因。虽然该基因本身不会引起癌症,但可能会诱使细胞在血管内继续生长,从而阻塞血管,他警告说。
还需要一个步骤,就是检查实验室中的原型动脉以确定它们是否能“耐受心脏泵血过程中的数百万次循环。”英国利物浦大学组织工程中心主任David Williams说。“我们需要查清楚什么情况下这些人工血管可能爆裂。”他说。
如果所有检查结果都良好,那么受益的可能不只是冠心病患者。每年,美国都有多达150,000 需要进行腿部搭桥手术而避免截肢的病人,实验室培养的动脉可以连接肾病患者与透析仪。
由于供体组织很难获得,因而研究人员正在绞尽脑汁创造新一代合成移植器官,包括肝、肺和肾。随着这些人造器官的问世,人造血管的需求也会越来越大。毕竟,它们都需要血液供应,Niklason说。(生物通编译)
参考文献:Name, J. A. et al. Human arteries engineered in vitro. EMBO reports, 4, 633 - 638, (2003).