类器官上首次培育出功能性心脏瓣膜：仅邮票大小，能模拟真实病变过程

IT之家 8 月 12 日消息，由匹兹堡大学医学院细胞生物学系副教授 Guang Li 领导的研究团队，首次在类器官（人类心脏腔室的微型简化版本）上成功培育出心脏瓣膜。这些模型仅有邮票大小，却能够模拟真实心脏瓣膜的发育与病变过程。▲ 第 11 天的研究图像这项研究于 8 月 11 日发表在《细胞 · 干细胞》（Cell Stem Cell）杂志上，朝着更好地理解和治疗多种严重心脏疾病迈出重要一步。此类研究通常依赖于动物模型，因为研究人员可以研究生长速度远快于人类（人类心脏瓣膜完全发育需要近 10 周）的心脏瓣膜的发育过程。但人类瓣膜与动物瓣膜仍有一定差异，要研究人类瓣膜疾病，类器官的心脏瓣膜就成为了更优选择。为了构建模型，研究团队在心脏组装体（由两种不同类型的心肌细胞组合而成的类器官）表面培育出了一个瓣膜。随后，研究团队通过设计各种方法来刺激瓣膜生长，例如模拟作用于真实心脏的各种力、模拟血液的流动介质、模拟心脏瓣膜内皮细胞的内皮培养物，甚至还设计了一组磁珠，这些磁珠可以模拟肌肉收缩。有了能够模拟心脏瓣膜的类器官，研究团队便拥有了一个可用于研究四种瓣膜疾病的模型，其中包括二尖瓣脱垂（MVP）等遗传性疾病。当研究团队引入与该疾病相关的突变时，发育中的瓣膜表现出二尖瓣脱垂的迹象。在其他情况下，研究人员模拟或引入损伤，成功模拟人一生中可能因瓣膜钙化、冷冻损伤以及低血糖和糖尿病并发症等原因造成的瓣膜损伤。该团队还建立了后天性缺陷的模型，并将继续探索治疗方法。接下来，团队计划增加其组装类器官的复杂性，使其具有两个腔室，并将瓣膜生长在腔室内部而非表面，以更好地模拟真实的人类心脏。IT之家附论文链接：https://doi.org/10.1016/j.stem.2026.07.011