试验室血管化改善了人体工程心脏组织的体内功能

科学领域:

• 生物医学工程 生物医学工程
• 心血管研究研究心血管研究
• 干细胞生物学 干细胞生物学

背景情况:

• 人造心脏组织对疾病建模和再生疗法具有前景.
• 在体内成功移植工程心脏组织需要快速血管化和血液 perfusion.
• 现有的方法往往在长期血管稳定性和功能整合方面扎.

研究的目的:

• 设计具有高度功能,血管化的人类心脏组织,具有稳定的毛细血管网络.
• 评估这些工程组织的体外和体内性能.
• 评估它们在心脏修复中再生应用的潜力.

主要方法:

• 在优化的无血清介质中共同培养人类诱导的多能干细胞衍生心肌细胞 (hiPSCCMs) 和内皮细胞 (hiPSC-ECs).
• 长期体外培养 (4周) 建立稳定的毛细血管网络.
• 在免疫功能低下的小鼠体内植入背皮皮腔室,以评估体内血管化和功能.

主要成果:

• 血管化的心脏病患者在高收缩应力和导电速度下维持了稳定的毛细血管网络4周.
• 植入的组织显示出改善的血管生成和发光,形成混合人与老鼠毛细血管.
• 与无血管对照相比,植入的血管化组织表现出增强的导电速度和Ca2+过渡幅度,具有强大的血液 perfusion.

结论:

• 成功设计的血管化人类心脏组织在体外长期保持功能.
• 在体内植入促进血管生成和与宿主血管系统的功能整合.
• 这些工程组织为心脏病建模和再生疗法提供了一个有希望的平台.