《自然》：“補心”貼片來了！科學家發明干細胞工程心肌，補強衰竭心臟的受損結構和功能丨科學大發現

*僅供醫學專業人士閱讀參考

“修補”心臟，一直都是醫學的難點。

眾所周知，成年哺乳動物的心臟無法再生，心肌損傷只能導致瘢痕形成和功能障礙，作為其最嚴重后果的心力衰竭（HF）是人類主要死亡原因之一，沒有逆轉進展的治療手段。受限于供體的稀缺，器官移植也不能成為通解。

近期，《自然》雜志發表了一項來自德國科學團隊的論文，研究者們發明了一種基于干細胞誘導的工程心肌（EHM），可以給衰竭的心臟“打上補丁”，補強受損的心臟結構和功能。

在恒河猴實驗中，植入的EHM貼片能夠在體內維持6個月以上，且不會誘發心律失常或腫瘤形成，證明了安全性；實驗中觀察到心壁增厚和心功能改善，說明EHM具有一定的治療價值。

研究者還在一例接受心臟移植的心衰患者中測試了EHM的性能。目前，EHM的首個臨床試驗BioVAT-HF-DZHK20已經開展。

論文題圖

排除器官移植，想要重建心肌血運，植入心肌細胞（CM）是一種方法。不過，受限于異種移植的免疫排斥反應，目前臨床上為心衰患者植入CM，移植物存活基本超不過3個月。此外，植入CM還有誘發心律不齊的風險。

本次研究采用的EHM是誘導多能干細胞（iPSC）分化而成的具有成纖維細胞特性的CM和基質細胞（StC），包埋在膠原蛋白水凝膠中形成的。可以看到，制成的EHM貼片能夠自發性收縮。

EHM的制備

EHM可響應機械刺激收縮（EHM1）和自發性收縮（EHM2）

在適當的免疫抑制劑維持下，給健康恒河猴心臟植入5x EHM（共計2億個細胞，約20×106細胞/kg）能夠維持長達6個月，且沒有顯著的不良反應。

在缺血/再灌注損傷誘導的心衰恒河猴中，植入EHM也能穩定維持，并觀察到了心壁厚度的持續劑量依賴性增加和射血分數的改善。

虛線部位為EHM

MRI結果顯示，EHM移植后具有顯著的功能性血管化，這是血運重建的基礎。實驗中也未觀察到心律不齊和腫瘤發生。

最后，研究者還在一例心衰患者中測試了EHM的臨床轉化可能性。這位患者來自BioVAT-HF 1/2期試驗，在接受心臟移植的前3個月，她進行了10x EHM移植，在隨后隨訪中病程穩定。

EHM移植示意

患者病程和EHM移植后指標變化

基于以上數據，研究者們已經開展了臨床試驗BioVAT-HF-DZHK20（NCT04396899） ，以進一步驗證心外膜植入EHM修復心臟的安全性和有效性。

再生醫學可謂是近年來非常熱門的醫療領域了，無論是類器官還是促進再生的小分子，都有非常多的令人震撼的進展。在《醫學趨勢 30講》中，我們也搜集總結了最近兩年來的相關重磅研究，為你提煉出了其中值得關注的熱門內容，感興趣的讀者可以去課程中試聽相關章節↓

參考資料：

[1]Jebran, AF., Seidler, T., Tiburcy, M. et al. Engineered heart muscle allografts for heart repair in primates and humans. Nature (2025). https://doi.org/10.1038/s41586-024-08463-0

[2]https://www.nature.com/articles/d41586-025-00193-1

本文作者丨代絲雨