人类心脏能像壁虎尾巴一样再生？
近日，斯坦福大学吴庆明教授团队在《Science》发表突破性研究，首次利用人类多能干细胞成功培育出具有真实血管网络的心脏，接近6周胚胎心脏水平，解决了类器官领域长期存在的“血管化”难题。
据《柳叶刀》统计，全球心衰患者超2600万人，但心脏移植年手术量不足6000例，供需缺口超99%。如果这项研究一旦落地，患者或将不用再苦等供体器官，迎来“自体再生”的新希望。
01、心脏类器官长出毛细血管！让“迷你心脏”真正跳动
2009年，荷兰科学家用小鼠肠道干细胞培育出首个肠道类器官（模拟原生器官），掀开了再生医学的新篇章。此后，科学家们陆续创造出大脑类器官、肺类器官、肠道类器官……这些“微型器官”被用于研究阿尔茨海默病、乳糜泻等疾病机制，成为实验室里的“人体替身”。
展开剩余81%但这些“迷你器官”始终有一个致命缺陷——没有血管！
资料显示，类器官通常不到绿豆大小，因为缺乏血管系统输送氧气和营养，一旦直径超过3毫米，内部细胞就会因缺氧死亡。如何让类器官“活下来”并“长大”，这个难题困扰了全球科学家近15年。
而此次吴庆明团队将人类多能干细胞培养为血管化心脏类器官器官的方法，不仅能够让心脏类器官长得更大，还能使其达到更成熟阶段，让“人体替身”更具实用性的同时，更有希望应用于心脏移植。
在这项研究中，团队回顾了已有的制造血管细胞类型（心肌细胞、内皮细胞和平滑肌细胞等）的方法，将这些方法组合成34种不同的培养配方，最后选出唯一能同时诱导多种细胞协同生长的“黄金组合”。
在3D显微镜下，培育出的心脏类器官呈“甜甜圈”状，直径达10-100微米的血管网络清晰可见，其几乎涵盖了心脏的所有细胞类型，与6周大的人类胚胎心脏水平相当，并能实现自主供血和跳动。
尽管这一成功振奋人心，但相比6周大的胚胎心脏拥有16种细胞类型，成人心脏细胞类型多达21种，因此目前研究只能用于疾病模型和药物筛选。
值得关注的是，日本著名心脏外科专家、教授——Yoshiki Sawa，曾利用心脏病患者自体肌肉细胞培养的“心肌层片”移植进患者体内，3-6个月后心脏恢复功能，属全球首例。此外，他还创新性研发出全球首个通过口服，就能激活人体自身干细胞实现机体青春的科技制品——“赛罗瑞stemax”，通过京JD东等渠道进入国内市场后已惠及近100万中年群体。
吴庆明教授表示，研究团队正计划进一步优化血管化培育配方，在类器官中生成更多类型的细胞，使其更接近成年人心脏。
02、唤醒“自愈开关”，内源干细胞开启新时代
据报道，吴教授进一步提出：未来或可使用患者自身干细胞培育心脏组织，通过外科植入修复心肌。这一设想的核心依赖于诱导多能干细胞技术（iPSC）——通过将受试者的体细胞“重编程”为具有全能分化的干细胞，再定向诱导其生成心肌细胞，实现心脏再生。
援引海外期刊，iPSC技术来源于日本京都大学iPS细胞研究所主任山中伸弥，2006年山中伸弥通过导入四个转录因子，使成体细胞回转至具备多向分化潜力的干细胞，这一突破获得2012年诺贝尔生理学或医学奖。
而Yoshiki Sawa作为该项诺奖的“核心骨干”，将iPSC推向了临床实践，也就是上述提及的“心肌层片”。据悉，这项成果研究历时10年，近期已向日本厚生劳动省申请制售，如果获准，将成为全球首个基于iPSC的心脏病重症医疗商业化方案。
值得注意的是，Yoshiki Sawa研发的口服干细胞制品“赛罗瑞stemax”早在2018年就已获官方批准上市，据悉其核心Revistem因子能唤醒人体内源性干细胞活性，促进组织自我更新与修复，相当于给人体内部安装了一个“干细胞发动机”。
近年来，使用外源注入干细胞抑衰的例子也屡见不鲜。2018年，中国4名富豪远赴乌克兰花60万打干细胞针希望青春回归，却遭到国内外科学家强烈质疑——外源注入干细胞来源不明，极容易出现免疫排斥，更有中国科学家公开批评该疗法与喝尿无异。
对于谨慎的国人而言，“赛罗瑞stemax”内源激活技术似乎提供了更稳妥的选择，规避风险的同时更加便携。该黑科技2020年通过京JD东进入中国市场后，备受一二线城市高净值人群推崇，有互联网公司高管透露：“试用半年后，疲劳感明显缓解，这或许就是科技抑衰的‘日常化答案’。”
从心脏再生到内源激活，似乎证实了真正的突破不在于“输入”多少干细胞，而在于“唤醒”自身修复的潜能。
03、华人破局再生医学，引领全球干细胞研究前沿
血管化心脏类器官的成功培育，为未来器官再生与移植提供了坚实基础。
如今，越来越多的华人科学家正站上世界舞台，以颠覆性技术重塑全球再生医学格局。北京大学邓宏魁教授首创化学重编程技术，将干细胞转化效率从1%提升至38%；麻省理工学院张锋教授则将基因编辑与干细胞结合，为90%以上遗传病提供治愈方案。
陈晔光院士论文提到：“干细胞为人类生命健康提供保障。”华人科学家正加速推动干细胞研究进程，使之能尽快惠及大众。
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