关键词

在AHA2006会议上来自于日本大阪国立心脏研究中心的Kyoko Hayashida教授报告了第一次在家兔体内成功地应用机体自身细胞形成了心脏瓣膜的形态。这是第一个自体心脏瓣膜在活体中应用的研究。 这种技术称为自体组织工程技术，它利用了机体的组织包装现象，因此机体细胞可以围绕植入的异物进行生长。它利用动物自身的细胞来形成瓣膜形态，避免了机体对瓣膜排异反应的发生。 Hayashida教授在报告中指出，它们通过一项简单而又花费较低的方法在活体内制造了一个自体瓣膜。如果人体器官都可以通过使用自体细胞来创造的话，这可以解决目前用于移植的捐献器官短缺的现象，而且还可以避免抗排异反应药物的危害和巨大花费。 心脏共有4个腔室，每个腔室都有瓣膜存在。这4个心脏瓣膜（三尖瓣、肺动脉瓣、二尖瓣和主动脉瓣）的有序开启和关闭可以保证血液在各个腔室之间、心肺之间和心脏与身体各器官之间按照一定的方向流动。但是由于先天的原因或是感染、老化等原因使得瓣膜功能受损时，它们不能正常的开启和关闭，结果会加重循环的负担。 受损或是畸形的心脏瓣膜可以被捐赠的瓣膜、机械瓣或是来自于异种动物的生物瓣（异种移植）所取代。但是所有这些方法都有缺陷：比如机械瓣容易形成血栓，所以植入机械瓣的患者必须要终生服用抗凝药物；而来源于人或其他动物的生物瓣因为没有活的细胞成分，也不能自我修复，因此会逐渐退化；此外，这种替换的瓣膜都不能随着接受者身体的生长而生长，对于瓣膜缺陷的儿童来说，这又是一个很大的问题。 而来自于患者自身细胞形成的组织则可能会随着身体的生长而生长。这个研究小组先做了一个包括3个活瓣样瓣叶的塑料模型来模仿心脏瓣膜的摆动。每个瓣叶都用激光打孔的方式做出了不足1mm的小孔，这是一些有弹性的管道支架，质地像海绵一样，并在形态上使得瓣叶位置适当。整个装置长约1厘米，直径不足1厘米，这样才可以在家兔背部的脂肪组织内连续植入5个模型，而又不影响家兔的平常的活动。 激光打孔可以使得家兔的细胞渗入模型中，并在其周围生长。一个月后，研究者从家兔体内移出模型，同样对动物也没有影响。然后移除“外模”，并使得心脏瓣膜形状的“内模”保持完整，现在“内模”变成了一个由组织细胞包绕和附着的环形管道样的组织。 整个试验共植入10枚模型，总体模型成功率是50%。 虽然瓣膜通道并不像是机体原有的瓣膜一样，有着相同的细胞种类和分布。但是在试管中行流体动力学测试时发现它们在功能上是很相似的。 未来的研究要探讨这种瓣膜是否能够像机体固有瓣膜一样能够抵抗巨大的流体压力而不发生退化。研究者计划更进一步评价植入机体的这种组织工程瓣膜的功能，包括它在机体内生长的潜力、自我修复和再生的能力。 Hayashida的同事，Taiji Watanabe教授还报道了通过同样的自体组织工程技术制作的小管径（直径小于2mm）血管移植物，称作是Biotubes。Biotubes在植入家兔体内可以像自身的动脉一样发挥功能。Biotubes在植入体内3个月后，通过随访发现这些血管经受住了血管内高压的影响，没有发生破裂的倾向。

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