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尽管几乎所有的主要器官都有自组织成功研发的报道，但目前还没有心脏特异的自组织并成为体内的类结构。近日，来自维也纳奥地利科学院的科研团队，使用人类多能干细胞成功培养出全球首个体外自组织心脏类器官模型，并发表在最新一期的 “Cell” 杂志上（题为“Cardioids reveal self-organizing principles of human cardiogenesis” ）。该模型可自发形成空腔，自主跳动，无需支架支持。同时，这种心脏类器官在受伤后可以自主动员心脏成纤维细胞迁移修复损伤。
图1. Hofbauer P, Jahnel SM, Papai N, et al. Cardioids reveal self-organizing principles of human cardiogenesis, Cell. 2021
首先，为了研究在体外能否从本质上形成三维腔状结构，Sasha Mendjan团队开发了一种基于时间控制的分化方法，使用该方法得到了含有空洞的心脏结构。而且发现，心脏中胚层具有自组装成CM制造的腔状结构的内在能力，WNT-BMP信号通过HAND1引导空洞形成。研究还模拟三个主要心脏谱系的潜在发育机制，包括空洞形成和损伤反应。（图1）
Sasha Mendjan团队建立了一个高通量的人类心形平台，具有内在自组织图案层和3D结构的能力，这让人想起早期的人类左心室腔。目前，这一研究仅生成了一个单腔的心脏类器官结构。下一步，该团队计划在体外合成具有多个腔室的心脏类器官。一旦这种多腔室自组织心脏类器官形成，人们就可以清楚的了解先天性心脏病的病因或心脏畸形的发育缺陷，便可以进一步研发更具有针对性的药物，对临床疾病的治疗贡献不可估量！
