Nature：首次人体试验，iPS干细胞实现心脏再生，治疗心力衰竭

来源：生物世界 2025-02-06 10:00

这项研究为基于 iPSC 的心肌细胞移植治疗心力衰竭提供了重要的临床前和临床数据支持。

哥廷根大学医学中心、德国心研究中心的研究人员在国际顶尖学术期刊 Nature 上发表了题为：Engineered heart muscle allografts for heart repair in primates and humans 的研究论文。

该研究使用诱导多能（iPSC）来源的心肌细胞和基质细胞构建了工程化心肌（Engineered Heart Huscle，EHM）同种异体移植物，在抑制条件下将其植入心脏表面，对恒河猴进行的移植试验表明，其在的恒河猴体内具有长达 6 个月的长期留存，通过心肌再生增强了局部和整体心脏功能，并且增强作用呈剂量依赖性，且未观察到和肿瘤形成等副作用。

在此基础上，研究团队进行了首次人体临床试验，通过植入工程化心肌（EHM），让一位晚期心力衰竭患者实现了心肌再生。该研究通过系统的实验设计和严谨的数据分析，展示了 EHM 在心力衰竭治疗中的巨大潜力，为进一步临床应用奠定了基础。

这篇论文题为：Engineered heart muscle allografts for heart repair in primates and humans（用于灵长类和人类心脏修复的工程化心肌同种异体移植物），发表于《自然》杂志，主要研究了使用诱导多能干细胞（iPSC）来源的心肌细胞和基质细胞构建的工程化心肌（EHM）同种异体移植物，用于治疗慢性心力衰竭的可行性和安全性。

研究背景与目的

心力衰竭是全球范围内的主要健康问题，现有的治疗方法效果有限。心肌细胞移植被认为是一种潜在的治疗方法，但面临着植入细胞难留存、心律失常和肿瘤形成等挑战。本研究旨在验证工程化心肌（EHM）同种异体移植物在灵长类动物和人类中的安全性和有效性，并探讨其在心力衰竭治疗中的应用前景。

研究方法

1、细胞来源与分化：研究使用了四种恒河猴 iPSC 细胞系和一种人类 iPSC 细胞系，通过特定的分化方案将其分化为心肌细胞和基质细胞。

2、EHM的构建：将分化的心肌细胞和基质细胞嵌入牛胶原蛋白水凝胶中，培养 28 天形成工程化心肌（EHM）。

3、动物实验：在裸鼠和恒河猴模型中进行了 EHM 移植实验，评估了 EHM 的保留、功能和对心脏功能的影响。

4、临床实验：在一名晚期心力衰竭人类患者中进行了 EHM 移植，评估了移植后的心肌重塑和功能改善。

工程化心肌（EHM）的构建和表征

主要发现：

1、恒河猴模型中的 EHM 移植：

EHM 在恒河猴心脏中长期保留（最长6个月），并显著增强了目标心壁的收缩力和射血分数。

未观察到心律失常和肿瘤形成。

通过组织病理学和磁共振成像分析，证实了 EHM 的功能性血管化。

2、裸鼠模型中的EHM移植：

移植的 EHM 在裸鼠心脏中保留了4周，并显著改善了心脏功能。

3、人体临床试验：

在一名晚期心力衰竭人类患者中，EHM 移植后证实了心肌重塑，移植的心肌细胞在患者心脏中保留并显示出功能改善。

EHM 移植实现人类心脏的心肌再生

研究结论

该研究表明，工程化心肌（EHM）同种异体移植物在灵长类动物和人类中具有长期保留和功能性心肌重塑的潜力，且未观察到严重不良反应。这些结果为 EHM 在心力衰竭治疗中的临床应用提供了重要的支持。

意义与展望

这项研究为基于 iPSC 的心肌细胞移植治疗心力衰竭提供了重要的临床前和临床数据支持。未来的研究可以进一步优化工程化心肌（EHM）的构建和移植策略，探索其在更广泛的心力衰竭患者中的应用潜力。

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