婴儿的心需要正确发展的节奏 2018-09-30 11:06:07

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大卫索尔兹伯里 - 范德比尔特大学为了正确发展,宝宝的心灵需要节奏......甚至在他们有血液抽吸之前“我们已经发现机械力在制造宝宝心脏时很重要,”玛丽凯瑟琳塞维尔 - 洛温廷说,他是一名范德比尔特研究生范德比尔特团队的工程师,科学家和临床医生试图从患者自己的细胞中培养更换心脏瓣膜在上个月发表在Biomaterials期刊上的一篇文章中,研究小组报告说,他们通过确定产生的机械力,朝着这一目标迈出了重要的一步

心肌细胞的节律性扩张和收缩在心脏瓣膜形成的初始阶段发挥积极作用心脏瓣膜是一种奇妙的装置它由两个或三个皮瓣组成,称为小叶,其打开和关闭以控制血液流动通过它的设计足够好,可以在一个人的一生中循环二十到三十亿次(人类和志ckens是异常值:大多数其他动物,无论大小,都有心脏在生命中击败了大约10亿次)然而,心脏瓣膜可能会受到风湿热和癌症,衰老,心脏病和出生缺陷等疾病的损害“过去15年来,人们一直试图用蛮力工程方法用人造组织制造心脏瓣膜而没有任何成功,“生物医学工程助理教授W David Merryman说道

”我们决定退一步研究心脏瓣膜自然发展,所以我们可以弄清楚如何复制过程“为此,他们设计了一系列鸡的实验,其心脏以类似于人类心脏的方式发展”发现心肌细胞跳动产生的变形重要的是提供了一个全新的过程视角,“Merryman说,他指导了为期三年的研究,范德比尔特的努力是更广泛的人类发展计划的一部分

美国机构命名为基于系统的器官设计和工程联合会(SysCODE)这是一项国家卫生研究院“路线图”倡议,旨在加速科学发现从板凳到床边的运动“这是我们的第二次重大进步”心脏瓣膜项目联合首席研究员,药物学教授Joey Barnett说,Vanderbilt团队宣布,他们已经确定了与瓣膜形成相关的独特基因和分子途径“这些包括基因和途径,知道了几个以前不为人知的事情,“研究心脏瓣膜超过20年的Barnett说道

”基因研究给我们列出了构建心脏瓣膜所需的基本部件 - 硬件 - 这项最新研究提供了我们提供了所需的有关所需环境的信息,“生物学家说道

”有了这些信息,我们应该拥有创造val所需要的东西

Vular间质细胞,它们是心脏瓣膜的基本构建块“心脏起源于一个简单的U形组织管(在鸡胚的情况下,它的大小与打印页面上的逗号大小相同)管有三层外层由心肌细胞组成,在血管形成和心脏附近开始脉动内层由专门的内皮细胞组成,细胞的类型排列在血管内部夹在二是一层称为心脏胶冻的复杂凝胶状物质在流入和流出阀门的位置,管壁增厚形成心脏果冻的“垫子”在垫子形成后,该区域的内皮细胞嵌入在坐垫中转化为瓣膜间质细胞,或VICs VICs反过来开始引导将垫子中的心脏果冻转变为瓣膜小叶的过程标准实验室之一用于研究心脏发育早期阶段的方法是使用显微外科技术从胚胎中取出鸡心脏并将其置于充满胶原凝胶的细胞培养皿中

但是,该方法不适合研究机械力,因此Sewell-Loftin不得不对其进行大幅修改她发现一个关键是要包含一种复合糖,称为透明质酸,这是在心脏病中发现的

接下来,她必须设计一种方法来测量心肌细胞脉动引起的变形量

凝胶 她这样做是通过创建一个计算机程序来分析凝胶表面的显微镜图像序列,以估计脉冲细胞引起的力

当Sewell-Loftin将她的地图与VICs形成的位置进行比较时,她发现细胞正在优先转化在高应变领域该团队的下一步是与研究人员合作,该研究人员使用诱导多能干细胞 - 一种可直接从成体细胞产生的干细胞 - 产生内皮细胞

一旦他们拥有这些细胞,他们希望生产人类VICs除了​​指导心脏的初始形成外,已知VIC在维持成人瓣膜健康方面发挥作用因此它们可以提供更好的方法来修复钙化心脏瓣膜,这是成人心脏直视手术的主要原因研究人员推测,一旦他们能够制造人类VIC,他们很有可能在将它们置于适当位置时制造人造心脏瓣膜

研究人员预测,一旦他们拥有人工心脏瓣膜,它们就可以在每年出生时患有先天性心脏病的40,000名婴儿中用来替换有缺陷的瓣膜

希望这些人工瓣膜随着孩子一起生长

由塑料制成,因此它们不会与孩子一起生长这意味着这些年轻患者必须忍受多次手术,这会增加他们有害并发症的风险H Scott Baldwin,卡特里娜整体麦当劳儿科主席,研究生Daniel M DeLaughter,本科生Jon R Peacock和小儿科研究助理教授Christopher Brown为该研究做出了贡献该研究得到了美国心脏协会,国家科学基金会拨款1055384和国立卫生研究院拨款HL094707和HL092551 Tyson Foods,Inc捐赠的资助

受精鸡蛋用于研究 -