跳动吧,心脏新疗法让心脏细胞ldqu
心脏骤停的幸存者可能面临终身性心力衰竭。
新疗法将3D打印的心脏贴片直接附着在心脏上。
医生们常说,心脏病发作时,一定要抢占“先机”(心肌)。心脏需要依赖冠状动脉持续不断的氧气供应,一旦血流受阻,氧气供应就会停止,心肌细胞在短短几分钟内便会死去。在很多情况下,除非医生能在一小时内疏通阻塞,否则10亿多个心肌细胞将彻底死亡、不可逆转。
幸存者往往终身受心脏衰竭之苦,此类患者人数在英国约有45万。在心脏病发作后的五年内,他们的存活几率只有50%。“他们的心脏最后变得极为虚弱,无法维持足够的血液供应,最终彻底停止运作。”医院的心脏病专家桑吉·辛哈指出。
但就在接下来五年之内,再生医学也许能提供一种全新疗法:培育活生生的、能够跳动的“心脏贴片”。
与皮肤和肝脏等器官不同,心脏的自愈能力非常有限。心肌细胞每年的复制速度仅为0.5%,无法修复任何严重损伤。死去的细胞将被厚厚的、坚硬的疤痕组织替代,导致这部分心脏彻底丧失功能。
目前,心力衰竭患者的唯一选择便是接受心脏移植。但由于缺少器官捐献者,英国每年仅能开展例心脏移植手术。“我认为我们永远不可能得到足够的器官,因为去世时年纪轻轻、心脏强健的捐献人毕竟数量有限。”辛哈指出,“死于交通事故或头部受伤、且心脏仍可用于移植的人数非常少。”
干细胞医学或可提供一种替代疗法。在临床试验中,科学家从患者血液或骨髓中提取可分化为多种细胞的干细胞,然后直接将单个干细胞注入受损心脏,试图使其“重新肌肉化”。
虽然此类疗法可使受损血管成功再生,改善心脏血流供应,但在修复受损心肌细胞这一主要问题上并无太大成效。科学家认为,这是由于其中95%的干细胞都无法附着在心脏上,而是立即被血流带走。
但辛哈与剑桥大学干细胞研究中心的干细胞生物学家团队共同提出了一种略有区别的方案:使用心脏贴片。
他们在实验室的小型培养皿中培育出了一些小小的、不断跳动的心肌薄片,每片面积不到2.5平方厘米,厚度约为半厘米。他们对血细胞进行重新编程,将其变为一种特定类型的干细胞,能够转化为各类体细胞,如本实验中需要的心肌细胞、血管细胞和心外膜细胞。接着,科学家在特殊支架上培育这些心脏细胞簇,使其结构接近真正的心脏组织。
“我们认为这些贴片能够被患者心脏自然同化的几率很大,因为我们培育的组织含有全部细胞类型,且能够相互沟通,并且已经具备了跳动和收缩的功能。我们知道,心外膜细胞对协调心肌发育格外重要,因为研究显示,在胚胎发育过程中,心外膜与正在发育的心脏常常相互影响。”
辛哈正准备用这些贴片开展实验,首先以小鼠为实验对象,然后在猪身上进行测试。若一切按计划进行,他或将在五年之内开展首次人体试验。
跳动吧,心脏!
无独有偶。在美国,一支由斯坦福大学、杜克大学和威斯康辛大学组成的科学家团队也在尝试培育心脏贴片。
他们对未来的展望与辛哈类似:将超声波与核磁共振扫描技术相结合,共同定位心脏中的疤痕组织。接着根据疤痕形状,利用3D打印制造任意形状或大小的定制化心脏贴片。随后医生打开患者胸腔,将贴片直接附着在心脏上,并将其与已有静脉和动脉相连。
“对于严重心力衰竭患者,我们将在心脏不同部位附着多枚贴片。因为心脏为了适应损伤,体积会有所膨胀。”参与该研究的威斯康辛大学再生医学教授蒂姆·坎普指出,“形状可由原本的橄榄球变为大气球或篮球。”
该方法的主要挑战在于,如何使贴片与心脏融为一体、保证同步跳动。两者之间的电连接一旦存在缺陷,便会激发心律失常。
“我们可以借助手术将贴片附在心脏上,但无法迫使它们‘两两联手’,”坎普解释道,“但我们希望能实现这一点。按照我们的预期,引起心肌收缩的电信号也可用于驱动贴片按照相同速率收缩。”
辛哈认为,若能攻克这些挑战,不仅能拯救患者的生命,还可大大降低治疗成本。
英国心脏移植手术的价格约为50万镑(约合.5万元),这其中包含了住院费用。但对成千上万无法做移植手术的患者而言,后续治疗和反复住院的费用可能甚至更高。而相比之下,目前估算的心脏贴片疗法价格只有7万英镑(约合61.4万元)左右。
此外,由于这些贴片由患者自身血液培育而来,患者便不会出现心脏移植手术的诸多复杂情况,如注射高剂量免疫移植药物等。“受损心脏是一个高度发炎的环境,新组织很难在其中存活。”坎普指出,“心脏贴片的好处在于,它们就源自患者自身,因此心脏不可能出现排异反应。”
研究人员称,这项技术将改变全世界数百万患者的生活。“心力衰竭很可能导致患者无法自理,”辛哈表示,“它让人总是精疲力竭,甚至爬不了几节楼梯。但有史以来头一次,我们认为自己能够培育出活生生的心脏组织,不仅和患者自身组织一模一样,还能和原有细胞神奇地合为一体,共同发挥正常生理机能。假如我们能在接下来几年中做出进一步修改,确保该技术百分之百安全,就能用它帮助这些患者重新过上正常的生活了。”
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心脏病简介:
心脏病图册
心脏病是心脏疾病的总称,常见的心脏病有:高血压性心脏病,因长期高血压所致;冠状动脉性心脏病,冠状动脉发生病变所引起;风湿性心脏病,A族溶血性链球菌引起;先天性心脏病,心脏先天畸型。
分类:
心脏病图册
先天性心脏病1、可能由於母亲在怀孕早期的疾病或服用的药物有关。2、与遗传有关。
后天性心脏病1、冠状动脉心脏病:抽烟及糖尿病,高血压等导致血管硬化狭窄,使血流受阻,易使心肌缺氧而受损.。2、高血压性心脏病:动脉性高血压导致左心室肥大;肺高压症导致右心室肥大。
风湿性心脏病慢性风湿性心脏病主要在风湿热感染后,心脏瓣膜逐渐病变所导致之异常。
肺性心脏病因慢性支气管炎,肺气肿等导致肺动脉高血压症,使得右心室肥大或衰竭。
心肌病新陈代谢或荷尔蒙异常的心肌变化等,有时酗酒,药物亦导致心肌变化。
心脏肿瘤大多为良性肿瘤,以黏液瘤为最常见,原发性心脏恶性肿瘤很少见。
血管病变包括高血压引起之动脉瘤,以及其他免役机能异常引起之血管病变等。
病因:
有关要素,包括:
1、胆固醇过高,患心脏疾病的机会比普通人多三倍,因为体内过多的胆固醇会积聚在血管内,使血管日渐狭窄,妨碍血液流通;
2、吸烟人士比普通人的机会多两倍半,原因是香烟中的尼古丁或烟草化学物质会损害心脏血管,若血管出现裂痕,胆固醇便会积聚起来。
3、血压高,比常人的机会多两倍半,血压高会使到血管收缩。
4、糖尿病,女性患者有心脏病的机会比一般人多一倍,男性多百分之五十。
5、过分肥胖,因为肥胖引致血压高,血脂肪过高,糖尿病,而这些疾病又会诱发心脏病。
6、生活紧张,神经紧张令心律失常,内分泌失调,影响心跳,刺激心脏病发,正常的心脏比拳头大一点,透过循环系统不停泵送血液。心脏每天平均跳十万次,泵送约二千加仑的血液来回体内。若以七十岁的寿命来计算,心跳可达二十五亿次。
临床表现:
心脏病图册
症状症状1、耳鸣
研究人员发现,心脏病人,特别是高血压心脏病、冠心病、动脉硬化,都可以不同程度地出现耳鸣,这是因为内耳的微细血管变化比较敏感,心血管动力学上出现异常尚未引起全身反应时,耳内可以得到先兆信息。因此,45岁以上的中年人如果一周内频繁出现耳鸣,医院检查。
症状2、打鼾
胖人打鼾多。自然,他们当中不乏有高血压、高血脂、心脏病人。长期持续打鼾者患心脏病、中风的人数远比其他两类的多,比例高。从事这项研究的专家库姆·柯斯肯夫教授认为:睡眠打鼾是心脏仍处于工作状态的表示,是心脏病的警报信号,应作为诊断心脏病的依据之一。因此,如果一个人长期持续打鼾,就要留心心血管方面的疾病。
症状3、肩痛
肩膀疼痛,严重时连穿衣都困难者,如果是中老年人,多为肩周炎。然而,有不少心脏病人也常有肩痛的现象,特别是左肩、左手臂酸痛,为阵发性,并与气候无关。据有关资料表明,冠心病人肩痛者约占病人总数的65%左右,这是与血液流动动力学及神经走向有关。故中老年人发生肩痛,特别是左肩疼痛尤烈者,切莫简单地贴上块风湿膏就算了事,应经常注意自己的心脏情况。
症状4、胸痛
心脏病患者表现的胸痛,多在劳动或者运动之后,多发于胸骨后,常放射至左肩、左臂。疼痛时有一种胸部紧缩样感觉,持续2—3分钟,一般停止活动或舌下含硝酸甘油可终止。有些心脏神经官能症者也有胸痛,多数位于左前胸乳部或乳下,部位可经常变化,刺痛较短暂,隐痛可持续数小时或数天,与活动无关,心前区多有压痛点。必须区别于心脏病人。
症状5、呼吸困难
心脏病人胸闷,呼吸困难多与肺郁血有关,故常发生在夜间、卧位时,坐位时减轻,为阵发性。活动与上楼也可发生。
症状6、水肿
心脏负荷过重致静脉回流受阻,远端血管充血发生水肿,也是心脏病人常见症状。除心衰外,轻微水肿往往是先兆症状。凡中年人有浮肿,都应及早求医。[1]
体征1.呼吸轻微活动或处于安静状态时,出现不伴咳嗽、咳痰的呼吸短促可能是左心功能不全的表现。2.脸色脸色灰白而发紫、表情淡漠是心脏病晚期的病危面容。脸色呈暗红色是风湿性心脏病、二尖瓣狭窄的特征。呈苍白色,则可能是二尖瓣关闭不全的征象。
3.鼻子鼻子硬邦邦的表明心脏脂肪累积太多。鼻子尖发肿表明心脏脂肪可能也在肿大或心脏病变正在扩大。红鼻子也常预示心脏有病。
4.皮肤慢性心力衰竭、晚期肺源性心脏病患者的皮肤可呈深褐色或暗紫色。皮肤黏膜和肢端呈青紫色,提示心脏缺氧。
5.耳朵心脏病人早期可有耳鸣,如耳垂出现一条连贯的皱褶,极有可能是冠状动脉硬化所致。
6.头颈由锁骨上延伸到耳垂方向凸起一条表筋如小指粗,很可能是右心功能不全。
7.肩膀天气很好,左肩、左手臂内侧如有阵阵酸痛,这有可能是冠心病。
8.手脚手指末端或趾端明显粗大,且甲面凸起如鼓槌状,常见于慢性肺源性心脏病或先天性青紫型心脏病患者。
9.下肢中老年人下肢水肿,往往是右心功能不全导致静脉血回流受阻的表现。如果常心悸、气喘,只有蹲位才能缓解,这是紫绀性心脏病的特有表现。
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